[发明专利]基于全球定位系统标靶的雷达二维安装姿态标定方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于全球定位系统标靶的雷达二维安装姿态标定方法，包括：S1、在路侧找出两个合适的特征点作为标靶放置的地点；S2、标靶中GPS测量天线获取标靶的绝对位置坐标；S3、雷达扫描两个靶标中的三角形角反射体，得到标靶在雷达坐标系中的相对位置坐标；S4、根据获得的标靶绝对位置坐标和相对位置坐标，建立第一坐标系和第二坐标系，并确定两者之间的关系；S5、将第二坐标系下的数据转化成第一坐标系下的数据，从而获得雷达采集的点云数据的绝对位置，且第二坐标系原点转化在第一坐标系的位置为雷达安装的绝对位置。本发明实现了雷达安装姿态的精准标定，确定了雷达采集点云数据的实际位置，为后期雷达数据的处理提供便利。

技术领域

本发明涉及路侧微波雷达技术领域，尤其涉及基于全球定位系统标靶的雷达二维安装姿态标定方法及系统。

背景技术

随着经济的不断发展以及智能交通的不断进步，作为智能交通关键部分之一的交通信息检测得到了越来越多的关注。

目前，交通信息检测领域中，微波雷达凭借其多车道检测功能、全天候、准确率高以及抗环境影响能力强等优点，在路侧交通信息检测中得到广泛应用。路侧微波雷达所采集的车辆点云数据是相对于雷达而言，无法确定雷达的实际安装位置以及实际安装角度，进一步无法确定车辆在实际道路的运行情况，从而导致后期对雷达数据的处理十分困难且与实际情况存在较大误差。

发明内容

本发明主要目的是为解决雷达采集数据中无法确定雷达实际安装位置的问题，提出了一种利用全球定位系统标靶对雷达二维安装位置进行标定的方法，来确定雷达实际安装位置以及车辆在实际道路的运行情况，以便后期雷达数据的处理和利用。

本发明所采用的技术方案是：

提供一种基于全球定位系统标靶的雷达二维安装姿态标定方法，包括以下步骤：

S1、在路侧找出两个合适的特征点作为标靶放置的地点；

S2、标靶中的GPS测量天线获取标靶的绝对位置坐标；

S3、雷达扫描两个靶标中的三角形角反射体，得到标靶在雷达坐标系中的相对位置坐标；

S4、根据获得的标靶绝对位置坐标和相对位置坐标，建立第一坐标系和第二坐标系，并确定两者之间的关系；

S5、将第二坐标系下的数据转化成第一坐标系下的数据，从而获得雷达采集的点云数据的绝对位置，且第二坐标系原点转化在第一坐标系的位置为雷达安装的绝对位置。

接上述技术方案，步骤S1中合适的特征点为道路两旁特征鲜明的点，包括匝道的分流点、标杆位置以及道路标志牌位置附近，将标靶置于特征点上，并将标靶上的三角形角反射体朝向雷达方向。

接上述技术方案，步骤S2中绝对位置坐标采用WGS-84坐标系。

接上述技术方案，步骤S4的具体方法为：

将标靶的绝对位置坐标换算成高斯平面直角坐标中坐标，并以此建立第一坐标系[X₁，Y₁]^T；以雷达为原点的雷达坐标系为第二坐标系[X₂，Y₂]^T；

建立第一坐标系和第二坐标系的关系矩阵方程：

两个标靶在第一坐标系下的坐标分别为(x₁₁,y₁₁),(x₁₂,y₁₂)；

两个标靶在第二坐标系下的坐标分别为(x₂₁,y₂₁),(x₂₂,y₂₂)；

则