[发明专利]一种基于惯性测量单元的车载路面检测系统的运补算法

摘要

本发明涉及一种基于惯性测量单元的车载路面检测系统的运补算法，其特征是利用惯性测量单元敏感的运动信息实时捷联解算得到车体运动信息；将车体运动信息与GPS信息进行信息融合得到实时准确的运动信息；测量路面时利用另外一套纯惯性捷联解算得到高程信息与激光传感器信息叠加得到含路面起伏信息的发散曲线；使用高通数字滤波器对发散曲线进行滤波，得到真实的路面起伏信息；对真实路面起伏信息按照国际平整度IRI标准统计得到路面平整度结果。本发明具有运补精度高的优点，可用于提高车载路面检测系统的路面平整度检测精度。

主权项

1.一种基于惯性测量单元的车载路面检测系统的运补算法，其特征在于包括下列步骤：(1)捷联式惯性测量单元进行初始对准，确定捷联式惯性测量单元的初始方位角初始俯仰角θ₀和初始横滚角γ₀；(2)捷联式惯性测量单元实时采集三轴陀螺仪数据和三轴加速度计数据，进行数据补偿，得到三轴角速度和三轴加速度；(3)捷联式惯性测量单元启动捷联解算算法，利用得到的三轴角速度和三轴加速度进行捷联解算，实时更新捷联惯性测量单元的姿态、位置和速度；(4)捷联解算结果与GPS信息进行信息融合滤波运算，计算得到姿态误差、位置误差和速度误差，并对捷联解算算法中的姿态信息、位置信息和速度信息进行修正，同时将惯性器件的零偏值反馈到数据补偿算法中，帮助提高数据补偿的精度；(5)当车辆进入待测路段时，采用双捷联解算算法，也就是利用此时刻信息融合算法中的姿态、位置和速度解算结果作为初始值，启动新捷联解算过程进行纯惯性解算；(6)将测试路段中捷联解算得到的纯惯性高程信息与激光传感器测得的路面起伏信息叠加，对叠加结果进行高通数字滤波运算，即得到路面起伏信息和路面纹理信息；(7)按照国际平整度IRI标准统计得到路面平整度结果。