[发明专利]基于卫星实时差分信号的车辆行驶跑偏测量方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息处理和自动检测技术领域，具体涉及一种基于卫星实时差分信号的车辆行驶跑偏轨迹自动测量方法和系统。

背景技术

车辆行驶跑偏的基本现象是车辆在行驶过程中，不能保持直线前进，总是要自动地偏向某个方向。跑偏的原因有很多种，包括车辆自身的原因，也有道路的因素。车辆行驶跑偏，不仅容易使驾驶员产生操作疲劳，且存在重大安全隐患，如果跑偏太多极易引发交通事故，所以检测车辆的行驶跑偏量显得非常重要。

传统的行驶跑偏测试方法如人工观测法、洒水定位法，检测手段比较粗糙，需要大量的人力，标定复杂，效率低，受天气等环境因素的影响较大，而且无法检测车辆在检测区内行驶过程中的速度和方向误差引起的跑偏误差，测量准确度低。

近几年出现了一些新的跑偏量测量方法，如摄影测量法、传感器检测法、激光测距法等。但都或多或少存在着检测缺陷：摄影测量法中，由于测试中的相机无法安装在同一坐标系中，导致系统标定非常复杂，容易产生较大的误差，而且相机的曝光时间受被测试车辆速度和环境光照强度的影响，也产生测试误差；传感器检测法中，由于传感器埋在测试区路面下，传感器的维护非常麻烦；激光测距法测得的初始方向和终了方向存在一定的误差。且上述所有方法均无法解决车辆在测量起始点行驶速度与设置的测量速度误差(±ΔV)引起的跑偏量误差的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提供一种全天候的高精度高效率的基于卫星实时差分信号的车辆行驶跑偏轨迹自动测量方法和系统，实时监控测量过程中车辆的行驶情况，修正车辆行驶速度、方向误差引起的跑偏量测量误差。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于卫星实时差分信号的车辆行驶跑偏测量系统，其特征在于：包括准备区、测试区、两台卫星接收机、卫星接收天线、无线电数据链电台、测试主机、移动显示终端、有线或无线局域网；两台卫星接收机中一台设为移动站，另一台设为基准站，基准站的卫星接收机放在测试区位置信息已知的基准站设定点上，移动站的卫星接收机置于被检测车辆上固定位置；

所述基准站卫星接收机和移动站卫星接收机均包括卫星数据采集器、微处理器和无线通信器，所述卫星数据采集器依序与微处理器和无线通信器连接，所述基准站卫星接收机通过卫星数据采集器与卫星信号连接，所述移动站卫星接收机通过卫星信号采集器与卫星信号、基准站卫星接收机连接，测试主机通过有线或无线局域网和移动站卫星接收机、移动显示终端连接；所述移动显示终端还包括用于扫描车辆识别码VIN(Vehicle Identification Number，下文简称VIN)的扫描器，和方便检测人员查看检测结果的显示屏。

上述技术方案中，基准站的无线电数据链电台与基准站的卫星接收机相连，基准站接收天线与基准站的无线电数据链电台连接起来；移动站的无线电数据链电台与移动站的卫星接收机相连，移动站接收天线与移动站的无线电数据链电台连接起来。

上述技术方案中，所述扫描器为无线手持扫描装置。

上述技术方案中，基于卫星实时差分信号的车辆行驶跑偏测量系统按照如下流程工作：

首先，待测车辆在准备区内，启动两台卫星接收机和测试主机；

然后，车辆以设置的行驶速度由准备区进入测试区；

车辆在测试区时，两台接收机同时接收同一时间、同一卫星发射的信号，基准站的卫星接收机将接收到的基准站位置信息与已知位置信息对比，得到差分改正值，并通过无线电台发送给被检测车辆上的卫星接收机，被检测车辆上的接收机在利用差分改正值对所接收的数据进行误差纠正后将数据传输给测试主机；

测试主机根据车辆行驶速度、方向误差模型修正行驶轨迹测量误差后绘制出车辆的理想行驶轨迹和实际行驶轨迹；分别找到车辆理想行驶轨迹上和实际行驶轨迹上距离进入点O点设定距离处的点P和Q，车辆的跑偏角度即为O、Q两点处车辆行驶的方向角度之差，跑偏距离即为PQ之间的距离，并将结果在测试主机和移动显示终端上显示出来。

一种采用上述测量系统的测量方法，其特征在于主要包括如下步骤：

S1：打开基准站和移动站的电源启动两台卫星接收机，打开测试主机，车辆进入测试区前在准备区内时，工作人员使用移动显示终端将待测车辆的VIN码发送到测试主机；

S2：待测车辆在准备区内逐渐加速至待检测速度V₀后，沿道路中心线进入测试区，进入测试区后，保持方向盘正中位置不动，将车速维持在V₀，其中待检测速度V₀根据车辆类型决定；