[发明专利]一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法

摘要

本发明属于误差标定领域，具体公开一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，包括步骤1：选定合适的标校地物；步骤2：展外场车载试验，采集POS和雷达数据；步骤3：解算安装误差，通过迭代的方法依次解算出三个安装误差角Δγ、Δθ、Δψ，从而实现将三维相对位置坐标精确投影到WGS‑84坐标系；通过设计建筑物和试验车的试验场景，实现了理论计算与实地检测的统一，高效准确地实现了离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。

主权项

一种快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，其特征在于：它包括下列步骤：步骤1：选定合适的标校地物(1.1)选定测量目标建筑物S，建筑物S的棱边垂直于地面，取棱边的某高端点作为第一特征点A，取棱边的某低端点作为第二特征点B；(1.2)选定试验场地；在试验场地上设置两条平行线，分别为第一条试验车行车基准线L1、第二条试验车行车基准线L2，两条基准线的间距为L；步骤2：展外场车载试验，采集POS和雷达数据；综合POS和雷达数据，获得在第一条试验车行车基准线L1中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X，Y，Z)和在第二条试验车行车基准线L2中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X’，Y’，Z’)；步骤3：解算安装误差(3.1)将步骤2获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X，Y，Z)投影到WGS‑84坐标系下，计算公式如下：[x y z]T＝C(Δψ,Δθ,Δγ)[X Y Z]T式中，Δψ为POS和雷达之间的航向安装误差角，Δθ为俯仰安装误差角，Δγ为滚动安装误差角，三个误差角的初始值均为0；C为Δψ→Δθ→Δγ获得方向余弦矩阵：C(Δψ,Δθ,Δγ)=cosΔψcosΔθsinΔθ-sinΔψcosΔθsinΔψsinΔγ-cosΔψsinΔθcosΔγcosΔθcosΔγsinΔψsinΔθcosΔγ+cosΔψsinΔγcosΔψsinΔθsinΔγ+sinΔψcosΔγ-cosΔθsinΔγcosΔψcosΔγ-sinΔψsinΔθsinΔγ;]]>经过解算，分别得到建筑物S在WGS‑84坐标系下的点云数据，并形成建筑物S在WGS‑84坐标系下的图像；在建筑物S在WGS‑84坐标系下的图像中识别出第一特征点A和第二特征点B，将二者的坐标分别记作A(xA、yA、zA)、B(xB、yB、zB)；(3.2)标定滚动安装误差角通过公式Δγ=arctan(yA-yBzA-zB)]]>获得滚动安装误差角Δγ；将Δγ带入步骤(3.1)的公式中，获得更新1次后的建筑物S在WGS‑84坐标系下的点云数据和建筑物S在WGS‑84坐标系下的图像，再次从图形中识别出A、B，坐标分别记作(3.2)标定俯仰安装误差角通过公式Δθ=arctan(xA1-xB1zA1-zB1)]]>获得俯仰安装误差角Δθ；将Δγ、Δθ同时带入步骤(3.1)的公式中，建筑物S在WGS‑84坐标系下的点云数据和建筑物S在WGS‑84坐标系下的图像，再次从图形中识别出A、B，坐标分别记作(3.3)标定航向安装误差角对第二条试验车行车基准线L2中获得的建筑物S粗略三维位置坐标(X’，Y’，Z’)及更新后的Δγ、Δθ带入步骤(3.1)的公式中，得到A、B坐标，分别记作通过公式Δψ=arctan(xA2-xA2′L)]]>获得航向安装误差角Δψ。