專(zhuān)利名稱(chēng)：基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，屬于汽車(chē)參數(shù)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的測(cè)量和采集是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性研究和設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題，也是 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)穩(wěn)定性電子控制的必要條件。這就需要一種具有足夠精度和置信度的、快速的、操作簡(jiǎn)便的、適用范圍廣的測(cè)量汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)重要參數(shù)的方法及裝置。基于微機(jī)械傳感器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MEMS)技術(shù)的慣性測(cè)量單元是一種用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的慣性傳感器，它廣泛應(yīng)用于航空、航海以及陸地導(dǎo)航領(lǐng)域。MU具有自主性、抗干擾能力強(qiáng)、短期精度高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)為陀螺固有漂移誤差使其長(zhǎng)期精度不高；GPS具有全天候、全球性和高精度導(dǎo)航或測(cè)姿、長(zhǎng)期測(cè)量精度較高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)為其誤差不隨時(shí)間積累系統(tǒng)信息更新率較低，易受電磁干擾，在復(fù)雜路段，如高建筑物、林蔭大道、橋梁以及隧道等地區(qū)，容易造成信號(hào)丟失，即有“盲區(qū)”存在。因此將IMU與GPS進(jìn)行組合測(cè)量來(lái)彌補(bǔ)各自缺點(diǎn)。GPS與IMU組合測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)有能充分發(fā)揮GPS全天候、無(wú)誤差累計(jì)、快速測(cè)姿、GPS信號(hào)能同時(shí)給予IMU實(shí)時(shí)反饋、不斷的校正IMU測(cè)量的漂移偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，將已有的雙GPS與MU進(jìn)行組合，共同完成汽車(chē)的車(chē)體側(cè)偏角P、車(chē)體由轉(zhuǎn)向引起的側(cè)向加速度ayl、車(chē)體橫擺角V、車(chē)體側(cè)傾角<3、車(chē)體質(zhì)心位置的橫向加速度ayl、車(chē)體質(zhì)心位置縱向加速度ax、車(chē)體質(zhì)心位置的橫擺角速度r、車(chē)體質(zhì)心位置的側(cè)傾角速度p的測(cè)量；將上述動(dòng)力學(xué)參數(shù)用做汽車(chē)防側(cè)翻控制的參考變量，以期提高汽車(chē)運(yùn)行的安全性。本發(fā)明提出的基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，包括以下步驟(I)在車(chē)體頂部?jī)蓚?cè)水平布置兩個(gè)全球定位模塊，設(shè)全球定位模塊的兩根天線分別位于A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)之間的連線為基線，使基線AB的中點(diǎn)C與被測(cè)汽車(chē)車(chē)體的質(zhì)心的連線垂直于地面，且基線AB與被測(cè)汽車(chē)車(chē)體的縱軸線垂直，并相對(duì)縱軸線對(duì)稱(chēng)；(2)在汽車(chē)的質(zhì)心位置布置一個(gè)慣性測(cè)量模塊，該慣性測(cè)量模塊測(cè)得車(chē)體的橫向加速度測(cè)量值a/、車(chē)體的縱向加速度測(cè)量值ax'、車(chē)體的橫擺角速度測(cè)量值r'、車(chē)體的側(cè)傾角速度測(cè)量值P';(3)全球定位模塊接收跟蹤衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星星歷信息，衛(wèi)星星歷信息包括衛(wèi)星與全球定位模塊之間的時(shí)鐘差h、衛(wèi)星的原子時(shí)鐘差tk、跟蹤衛(wèi)星與全球定位模塊天線之間的距離P k，根據(jù)衛(wèi)星星歷信息計(jì)算出跟蹤衛(wèi)星在大地坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為(xsk，ysk，zsk)，其中k為衛(wèi)星數(shù)量k = (4，5，6…11)，通過(guò)求解下列聯(lián)立方程得到全球定位模塊天線A、B兩點(diǎn)在大地坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)(x，y, z),x為經(jīng)度、y為緯度、z為海拔高度
權(quán)利要求
1.一種基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)在車(chē)體頂部?jī)蓚?cè)水平布置兩個(gè)全球定位模塊，設(shè)全球定位模塊的兩根天線分別位于A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)之間的連線為基線，使基線AB的中點(diǎn)C與被測(cè)汽車(chē)車(chē)體的質(zhì)心的連線垂直于地面，且基線AB與被測(cè)汽車(chē)車(chē)體的縱軸線垂直，并相對(duì)縱軸線對(duì)稱(chēng)； (2)在汽車(chē)的質(zhì)心位置布置一個(gè)慣性測(cè)量模塊，該慣性測(cè)量模塊測(cè)得車(chē)體的橫向加速度測(cè)量值a/、車(chē)體的縱向加速度測(cè)量值ax'、車(chē)體的橫擺角速度測(cè)量值r'、車(chē)體的側(cè)傾角速度測(cè)量值P'; (3)全球定位模塊接收跟蹤衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星星歷信息，衛(wèi)星星歷信息包括衛(wèi)星與全球定位模塊之間的時(shí)鐘差h、衛(wèi)星的原子時(shí)鐘差tk、跟蹤衛(wèi)星與全球定位模塊天線之間的距離P k，根據(jù)衛(wèi)星星歷信息計(jì)算出跟蹤衛(wèi)星在大地坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為(xsk，ysk，zsk),其中k為衛(wèi)星數(shù)量k = (4，5，6…11)，通過(guò)求解下列聯(lián)立方程得到全球定位模塊天線A、B兩點(diǎn)在大地坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)(x，y, z),x為經(jīng)度、y為緯度、z為海拔高度
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于雙全球定位和慣性測(cè)量的汽車(chē)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，屬于汽車(chē)參數(shù)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。在車(chē)體上設(shè)置兩個(gè)全球定位模塊和慣性測(cè)量模塊，共同完成汽車(chē)的車(chē)體側(cè)偏角β、車(chē)體由轉(zhuǎn)向引起的側(cè)向加速度ay1、車(chē)體橫擺角ψ、車(chē)體側(cè)傾角車(chē)體質(zhì)心位置的橫向加速度ay1、車(chē)體質(zhì)心位置縱向加速度aX、車(chē)體質(zhì)心位置的橫擺角速度r、車(chē)體質(zhì)心位置的側(cè)傾角速度p的測(cè)量。將本發(fā)明方法測(cè)量的動(dòng)力學(xué)參數(shù)用作為汽車(chē)防側(cè)翻控制的參考變量，可以提高汽車(chē)運(yùn)行的安全性。
文檔編號(hào)G01S19/49GK102621570SQ20121010504
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者徐英豪, 李亮 申請(qǐng)人:清華大學(xué)