[发明专利]一种车辆相对位姿测量方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种车辆相对位姿测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过DR航位推算系统获取目标车辆的预测位姿，所述预测位姿包括有多个惯性位姿数据；通过GPS定位模块获取目标车辆的GPS观测值和绝对位置，查找与所述GPS观测值的时间最接近的两个惯性位姿数据，将所述GPS观测值插入到所述最接近的两个惯性位姿数据之间；根据目标车辆的预测位姿和绝对位置计算所述目标车辆的状态估计值；将所述目标车辆的状态估计值进行加密并发送至服务器；服务器对目标车辆的状态估计值进行解密，并将目标车辆的状态估计值转换到基准车辆所在的基准坐标系中；根据目标车辆的预测位姿和绝对位置获取状态量建立状态转移方程，根据所述状态转移方程对目标车辆的状态估计值进行更新；根据所述目标车辆的定位数据建立车辆加速度预测模型并进行训练，根据训练后的车辆加速度预测模型对目标车辆的定位数据进行预测，获取目标车辆预测定位数据；根据基准车辆和目标车辆的预测定位数据和更新后的状态估计值进行计算，获取目标车辆相对于基准车辆的相对位姿。

2.根据权利要求1所述的一种车辆相对位姿测量方法，其特征在于，所述根据DR航位推算系统获取目标车辆的预测位姿，所述预测位姿包括有多个惯性位姿数据，具体包括：

根据目标车辆的后轮脉冲计算目标车辆在预设时间段内的位姿变化；

根据陀螺仪计算得到目标车辆在所述预设时间段内运动的相对角度；

将目标车辆在预设时间段内的位姿变换和相对角度进行融合，获取目标车辆的预测位姿。

3.根据权利要求2所述的一种车辆相对位姿测量方法，其特征在于，所述通过DR航位推算系统获取目标车辆的预测位姿，所述预测位姿包括有多个惯性位姿数据，还包括：

采用双端队列存储预设时间段内的惯性位姿数据。

4.根据权利要求1所述的一种车辆相对位姿测量方法，其特征在于，所述根据目标车辆的预测位姿和绝对位置计算所述目标车辆的状态估计值，具体包括：

根据所述目标车辆的预测位姿和绝对位置获取状态量即其中，e₁为目标车辆东向位置分量，n₁为目标车辆北向位置分量，为目标车辆航向，v₁为目标车辆速度，ω₁为目标车辆航向角速度，b₁为陀螺仪零偏；根据所述状态量构建状态方程，根据所述状态方程计算得到预测值，所述状态方程为：

Y(k)＝F(k,k-1)·(k-1)+Z(k-1)； (1)

其中，F(k,k-1)为状态转移矩阵，Z(k-1)为系统噪声矩阵，均为零均值白噪声；

根据所述目标车辆的GPS观测值获取观测量，所述观测量均由所述GPS定位模块输出，根据所述观测量构建观测方程，根据所述观测方程获取观测值，所述观测方程为：

其中，z₁、z₂……z₅为分别为各观测值的零均值高斯白噪声，e₂为GPS定位模块输出的目标车辆东向位置分量，n₂为GPS定位模块输出的目标车辆北向位置分量，为GPS定位模块输出的目标车辆航向，v₂GPS定位模块输出的为目标车辆速度，ω₂为DR航位推算系统输出的航向角速度，b₂为DR航位推算系统输出的陀螺仪零偏；

根据所述观测值和所述预测值计算得到所述目标车辆的状态估计值。

5.根据权利要求1所述的一种车辆相对位姿测量方法，其特征在于，所述根据目标车辆的预测位姿和绝对位置获取状态量建立状态转移方程，根据所述状态转移方程对目标车辆的状态估计值进行更新，具体包括：

在目标车辆沿直线前进，且以固定角度和恒定的速度大小移动时，目标车辆的状态量为则目标车辆的状态转移方程为：

其中，x表示横向位置，y表示纵向位置，v₃表示目标车辆速度大小，表示偏航角度，即目标车辆在基准车辆下的x轴夹角，逆时针为正，参数ω₃表示偏航角速度。