[发明专利]一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法

权利要求书

1.一种快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：

步骤1：选定合适的标校地物

(1.1)选定测量目标建筑物S，建筑物S的棱边垂直于地面，取棱边的某高端点作为第一特征点A，取棱边的某低端点作为第二特征点B；

(1.2)选定试验场地；在试验场地上设置两条平行线，分别为第一条试验车行车基准线L₁、第二条试验车行车基准线L₂，两条基准线的间距为L；

步骤2：开展外场车载试验，采集POS和雷达数据；

综合POS和雷达数据，获得在第一条试验车行车基准线L₁中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X，Y，Z)和在第二条试验车行车基准线L₂中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X’，Y’，Z’)；

步骤3：解算安装误差

(3.1)将步骤2获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X，Y，Z)投影到WGS-84坐标系下，计算公式如下：

[x y z]^T＝C(Δψ，Δθ，Δγ)[X Y Z]^T

式中，

Δψ为POS和雷达之间的航向安装误差角，Δθ为俯仰安装误差角，Δγ为滚动安装误差角，三个误差角的初始值均为0；

C为Δψ→Δθ→Δγ获得方向余弦矩阵：

经过解算，分别得到建筑物S在WGS-84坐标系下的点云数据，并形成建筑物S在WGS-84坐标系下的图像；

在建筑物S在WGS-84坐标系下的图像中识别出第一特征点A和第二特征点B，将二者的坐标分别记作A(x_A、y_A、z_A)、B(x_B、y_B、z_B)；

(3.2)标定滚动安装误差角

通过公式

获得滚动安装误差角Δγ；

将Δγ代入步骤(3.1)的第一个公式中，获得更新1次后的建筑物S在WGS-84坐标系下的点云数据和建筑物S在WGS-84坐标系下的图像，再次从图形中识别出A、B，坐标分别记作

(3.3)标定俯仰安装误差角

通过公式

获得俯仰安装误差角Δθ；

将Δγ、Δθ同时代入步骤(3.1)的第一个公式中，得到建筑物S在WGS-84坐标系下的点云数据和建筑物S在WGS-84坐标系下的图像，再次从图形中识别出A、B，坐标分别记作

(3.4) 标定航向安装误差角

对第二条试验车行车基准线L₂中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X’，Y’，Z’)及更新后的Δγ、Δθ代入步骤(3.1)的公式中，得到A、B坐标，分别记作

通过公式

获得航向安装误差角Δψ。

2.根据权利要求1所述的一种快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，其特征在于：所述步骤2包括

将POS和激光雷达分别刚性安装于试验车车顶，POS的前向轴方向、雷达的纵轴方向与试验车的前进方向三者同向安装；整个试验过程中POS和激光雷达两者之间没有相对位移；

启动试验车，同时采集、存储POS和雷达数据；试验车首先沿基准线L₁朝一个方向直线行驶，到试验场地边缘后，调头，沿基准线L₂朝另一个方向直线行驶，至试验场地边缘后，停车断电。