[发明专利]雷达标定及雷达正北标定方法

说明书

本发明公开了一种雷达标定与雷达正北标定方法，包括获取安装雷达路侧第一参考点和第二参考点的球心直角坐标，根据两个参考点的球心直角坐标以及雷达表面目标点与参考点的距离与角度等信息，计算出雷达表面目标点的经纬度，由此获得雷达中心的经纬度坐标，对雷达表面目标点的经纬度信息进行几何运算，由此获得雷达法线的正北偏转角。该方法在标定过程中无需封路，解决了现有技术中雷达标定操作复杂的问题，提高了标定工作的效率与安全性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种雷达标定及雷达正北标定方法。

背景技术

随着交通行业的迅猛发展，逐渐复杂的道路交通环境促使我国对于智能交通管理系统的要求向智能化、全面化、准确化、实时化发展，而达到这个要求必须要依赖可靠的、实时的和准确的检测数据，包括大数据、地磁、视频和雷达等检测手段提供的多模式数据。其中，雷达技术在智慧交通领域的应用和发展，为解决智慧交通安全管理、交通参数检测等方面的各方面问题提供了极大的便利。

近年来，车路协同感知技术作为智慧交通的重点研究内容，其可为交通参与者和交通管理者提供准确的路况信息，减少了交通事故的发生。其中，毫米波雷达是路侧感知系统的重要感知途径。为了获得交通参与者的精确位置，雷达位置与雷达法线的正北偏转角需要进行精确的测定。

传统的标定方法在标定时需要封闭道路，工作人员需要在城市公路或者路口采集数据。该方法不仅操作复杂，效率低下，且具有一定的危险性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种雷达标定及雷达正北标定方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种雷达标定及雷达正北标定方法，包括：

步骤1：以地球椭球中心为原点，以起始子午面与赤道交线为X轴、椭球的短轴为Z轴、在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，建立球心直角坐标系；

步骤2：获取安装雷达路侧的第一参考点A和第二参考点B在所述球心直角坐标系下的坐标，并计算所述第一参考点A与所述第二参考点B连接的向量方向与X轴的夹角；

步骤3：基于所述第一参考点A和所述第二参考点B与雷达中心点C的位置关系以及步骤2计算的夹角进行几何向量运算，得到雷达中心点C在所述球心直角坐标系下的坐标，并将其换为GPS坐标，以实现雷达标定；

步骤4：基于所述第一参考点A和所述第二参考点B与雷达表面上的第一目标点D的位置关系以及步骤2计算的夹角，进行几何向量运算，得到第一目标点D在所述球心直角坐标系下的坐标，并将其转换为GPS坐标；

步骤5：基于所述第一参考点A和所述第二参考点B与雷达表面上的第二目标点E的位置关系以及步骤2计算的夹角，进行几何向量运算，得到第二目标点E在所述球心直角坐标系下的坐标，并将其转换为GPS坐标；

步骤6：利用步骤4得到的第一目标点D的GPS坐标和步骤5得到的第二目标点E的GPS坐标计算两个目标点连接的向量方向与正北方向的夹角，并进一步转换为雷达法线的正北偏转角，以实现雷达正北标定。

在本发明的一个实施例中，在步骤2中，所述第一参考点A与所述第二参考点B连接的向量方向与X轴的夹角按照如下公式计算：

angle＝arccos(D_AB(1))×180/PI

其中，angle表示第一参考点A与第二参考点B连接的向量方向与X轴的夹角，PI表示常量，D_AB是计算中间值，其表达式为：

D_AB＝[X_B-X_A,Y_B-Y_A,Z_B-Z_A]