[发明专利]传感器安装偏差角的标定方法、组合定位系统和车辆

说明书

本申请提供了一种传感器安装偏差角的标定方法、组合定位系统和车辆。其中，组合定位系统包括多个传感器，多个传感器在车辆的安装位置不同；该标定方法包括：根据各个传感器输出的姿态信息，构建各个传感器之间的安装偏差角的误差模型；构建系统状态方程，系统状态方程的状态变量包括安装偏差角；构建系统观测方程，系统观测方程的观测量包括根据误差模型确定的安装偏差角对应的观测矩阵；对系统状态方程和系统观测方程进行滤波解算，将滤波解算结果收敛时得到的安装偏差角的估计结果作为标定结果。本申请的技术方案能够对传感器之间的安装偏差角进行在线标定，当传感器之间的安装位置关系发生变化时，能够及时更新标定结果，精度高、操作简单。

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种传感器安装偏差角的标定方法、组合定位系统和车辆。

背景技术

自动驾驶车辆的定位系统用于确定车辆的位置，为车辆的路径规划和导航提供最基础的信息，定位系统的性能将直接决定自动驾驶车辆的稳定性和可靠性。目前定位系统一般为包含多种传感器的组合定位系统，例如：惯性导航系统(inertial navigationsystem，INS)使用的惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、全球卫星导航系统(global navigation satellite system，GNSS)接收机、激光雷达(light detection andranging，LiDAR)、里程计、视觉传感器等。

组合定位系统中的各个传感器通常安装到车辆的不同位置，因此在使用之前需要对各个传感器之间的安装位置关系标定，例如标定各个传感器之间的安装偏差角，以便于准确地对各个传感器的解算结果或定位结果进行滤波计算，提高定位精度。

目前，各个传感器之间的安装偏差角的标定主要采用离线标定方法，依赖专用的标定工具而使用一些光学手段或者间接标定的方式实现，操作较为繁琐，标定时间较长。当车辆由于长时间振动、颠簸等原因导致各个传感器之间的安装位置关系发生变化时，还需要重新标定，否则会影响组合定位系统的定位精度。

发明内容

本申请实施例提供了一种传感器安装偏差角的标定方法、组合定位系统和车辆，能够实现对传感器安装偏差角的在线标定，当各个传感器之间的安装关系发生变化时，标定结果能够在线更新，从而始终保证组合定位系统的定位精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种传感器安装偏差角的标定方法，该方法应用于组合定位系统，组合定位系统包括多个传感器，多个传感器的安装位置不同；该方法包括：根据各个传感器输出的姿态信息，构建各个传感器之间的安装偏差角的误差模型；构建系统状态方程，系统状态方程的状态变量包括安装偏差角；构建系统观测方程，系统观测方程的观测量包括根据误差模型确定的安装偏差角对应的观测矩阵；对系统状态方程和系统观测方程进行滤波解算，将滤波解算结果收敛时得到的安装偏差角的估计结果作为标定结果。

本申请实施例提供的方法，将各个传感器之间的安装偏差角整合到组合定位系统的状态变量中，因此能够实现在车辆行驶过程中对各个传感器之间的安装偏差角进行标定(即在线标定)，标定过程不需要考虑传感器的物理结构，标定精度高。并且，本申请实施例的方法不需要借助用的标定工具，仅需要车辆产生机动即可完成标定，操作简单、快速。另外，当各个传感器之间的安装位置关系发生变化时，本申请实施例的方法能够在线更新标定结果，从而始终保证组合定位系统的定位精度。