[发明专利]一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统

权利要求书

1.一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，包括：

获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；

在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；

若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装；

所述对所述测量解算结果进行误差表征，包括：

基于惯性传感器自身的三轴加速度和角速度最大相对误差，预估得到垂向加速度的误差估计式，具体包括：

在已知惯性传感器自身的三轴加速度和角速度最大相对误差δ_a和δ_ω基础上，预估出垂向加速度aIMU表达式中的引申项角加速度和两轴角速度积的最大相对误差，进而得到垂向加速度aIMU的误差估计式δ_aIMU：

δ_aIMU≤δ_a+mδ_ω(|yⁱ|+|xⁱ|)+(2δ_ω|xⁱ|+4δ_ω|zⁱ|+2δ_ω|yⁱ|)

＝δ_a+δ_ω[(2+m)|xⁱ|+(2+m)|yⁱ|+4|zⁱ|]；

其中，xⁱ，yⁱ，zⁱ分别为IMU固连坐标系下车身上任一位置P点对应的位矢坐标，m表示确定δ_a过程中定义的常量。

2.根据权利要求1所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，包括：

将惯性传感器布置在车身上，并确定所述惯性传感器的安装面与车辆水平基准面平行；

在不同行驶工况下，获取所述惯性传感器的测量数据。

3.根据权利要求2所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，包括：

对车体运动过程进行分解，得到车身任一点位移表达式；

根据车身在空间中绕轴旋转的次序，确定旋转坐标矩阵，分析得到车身任一点的速度以及加速度的表达式；

解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

4.根据权利要求3所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度，包括：

将通过IMU解算的绝对加速度矢量沿坐标系Z轴进行投影，并将车辆平面的单位法向量利用坐标旋转矩阵转换到绝对坐标系下；

对车身任一点位置处的绝对加速度与绝对坐标系下的单位法向量进行内积运算，得到所述车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

5.根据权利要求1所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，包括：

将所述误差表征转换为最优化指标，所述最优化指标为惯性传感器左前悬架固连坐标的二次表达式；

根据加权系数和IMU布置约束条件，进行最优化分析，确定最佳的惯性传感器布置位置。

6.根据权利要求5所述的用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述误差表征达到预设要求，则确定现有惯性传感器的布置位置误差精度满足要求。