[发明专利]一种基于广义似然比统计曲线几何变换的零速检测方法

权利要求书

1.一种基于广义似然比统计曲线几何变换的零速检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：利用集成在惯性测量单元中的陀螺仪和加速度计输出的测量值构建广义似然比统计曲线，具体如下：

设惯性测量单元输出的测量值为：

式中为IMU在k时刻输出的加速度计的3维测量数据，为IMU在k时刻输出的陀螺仪的3维测量数据；

通过式(2)获得广义似然比统计曲线T(n)：

式中Ω_n为IMU测量时间序列的窗口，是加速度计的观测噪声方差，是陀螺仪的观测噪声方差，是在窗口Ω_n内加速度计数据的平均值，N表示窗口长度，g是重力加速度；

S2：通过信号的平移方法求取可能的零速区间，具体如下：

S2.1：通过式(3)对广义似然比统计曲线T(n)进行平移变换，获得平移变换之后的广义似然比统计曲线T_{mov_u}(n)：

T_{mov_u}(n)＝T(n-m)+ΔY (3)

式中m为右移采样点数，ΔY为上移大小值；

S2.2：ΔY通过下面方法确定：

利用一个大小为N₁的窗口截取当前时刻T_c到前一时刻T_c-N₁区间，利用一滑动阈值Th从0开始，不断增大，直至Th＝ΔY，此时Th-T(n)＞0的所有区间大小为N₂，N₁与N₂满足下式：

N₂/N₁＝35％ (4)

S2.3：满足下式的区间就是可能的零速区间：

T_{mov_u}(n)＞T(n) (5)；

S3：对广义似然比统计曲线进行几何变换，具体如下：

通过式(6)对广义似然比统计曲线进行几何变换：

T_{rev_u}(n)＝-T(n)+ΔY (6)

式中T_{rev_u}(n)为几何变换之后的广义似然比统计曲线，T(n)为广义似然比统计曲线，ΔY为上移大小值；

S4：通过几何变换之后的广义似然比统计曲线之间的差值剔除伪零速区间，具体如下：

通过式(7)判断零速区间与非零速区间，从而剔除伪零速区间：

式中L为几何变换之后的广义似然比统计曲线T_{rev_u}(n)与广义似然比统计曲线T(n)之间差值的绝对值，L₁为几何变换之后的广义似然比统计曲线T_{rev_u}(n)与平移变换之后的广义似然比统计曲线T_{mov_u}(n)之间差值的绝对值；zero_flag为零速标志位，zero_flag为1时表示零速，zero_flag为0时表示非零速；L-L₁根据式(8)得到；

L-L₁＝-4T(n)+ΔY-|Km| (8)

式中ΔY为上移大小值，m为右移采样点数，K为曲线的斜率值；

S5：通过几何变换之后的广义似然比统计曲线之间的对称关系剔除零速区间内的非零速边缘点，具体如下：

通过式(9)将非零速边缘点剔除：

式中zero_flag为零速标志位，zero_flag为1时表示零速，zero_flag为0时表示非零速；L为几何变换之后的广义似然比统计曲线T_{rev_u}(n)与广义似然比统计曲线T(n)之间差值的绝对值，如式(10)所示；0.9≤λ≤0.95；ΔY为上移大小值；

L＝|T_{rev_u}(n)-T(n)|

＝|(-T(n)+ΔY)-(T(n))|

＝|-2T(n)+ΔY| (10)。