[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

说明书

本发明属于误差标定领域，具体公开一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，包括步骤1：选定合适的标校地物；步骤2：展外场车载试验，采集POS和雷达数据；步骤3：解算安装误差，通过迭代的方法依次解算出三个安装误差角Δγ、Δθ、Δψ，从而实现将三维相对位置坐标精确投影到WGS‑84坐标系；通过设计建筑物和试验车的试验场景，实现了理论计算与实地检测的统一，高效准确地实现了离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。

技术领域

本发明属于误差标定领域，具体涉及一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。

背景技术

POS数据经事后处理可获得WGS-84世界大地坐标系下的高精度位置信息，激光雷达利用激光测距原理可给出目标物体在雷达机体坐标系下的三维位置坐标，根据POS给出的姿态角信息及事先标定出的POS/激光雷达之间的安装误差，即可将激光雷达给出的三维相对位置坐标投影到WGS-84坐标系，从而给出目标物体的点云数据。现有技术中并没有一种高效准确的离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。

实现本发明目的的技术方案：

一种快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，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：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；