基于車載GPS-INS系統(tǒng)的道路線形多參數(shù)識(shí)別技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、道路是汽車行駛的載體,道路線形參數(shù)的優(yōu)良也直接影響著汽車行駛安全性及穩(wěn)定性。在汽車的側(cè)翻模型中,汽車轉(zhuǎn)彎半徑,道路坡度值等道路線形參數(shù)是引起汽車側(cè)翻的重要因素。因此,為了研究道路線形參數(shù)對(duì)汽車行駛穩(wěn)定性的影響,就需要準(zhǔn)確的獲取汽車轉(zhuǎn)彎半徑,道路坡度值等道路線形參數(shù)。
  依據(jù)道路設(shè)計(jì)圖紙獲取道路線形參數(shù)對(duì)于修建年代久遠(yuǎn)的道路存在誤差較大的不足。利用人工測(cè)量的方法雖能獲取比較準(zhǔn)確的道路線形參數(shù),但測(cè)量過程耗時(shí)久,且需要封閉道路。由于

2、汽車行駛過程中的行駛車速、方向、軌跡及姿態(tài)參數(shù)能夠反映行駛道路的線形參數(shù)。因此,本文提出了一種基于車載GPS/INS設(shè)備獲得的汽車行駛過程中的行駛車速、方向、軌跡及姿態(tài)參數(shù),快速、準(zhǔn)確的識(shí)別道路平縱曲線線形參數(shù)的方法。
  為了能夠獲取比較精確的原始數(shù)據(jù),針對(duì)常用的車載GPS設(shè)備易出現(xiàn)信號(hào)丟失的問題,提出了將GPS/INS設(shè)備應(yīng)用到汽車行駛過程中的行駛車速、方向、軌跡及姿態(tài)參數(shù)的采集過程中。
  由于道路情況復(fù)雜,在不同等級(jí)

3、路面上采集的數(shù)據(jù)中混雜的噪聲頻率不盡相同。因此,需要在處理前確定截止頻率的常規(guī)低通濾波方法不能滿足本文數(shù)據(jù)消噪的要求。由于小波分析在處理信號(hào)時(shí),能夠根據(jù)頻率不同采用不同的時(shí)間窗和頻率窗,將不同的頻率成分分解到不同頻帶上。因此引入小波分析的方法用于本文的數(shù)據(jù)消噪,并以實(shí)例驗(yàn)證了小波消噪的可行性及優(yōu)越性。
  數(shù)據(jù)消噪完成后,根據(jù)道路縱曲線和平曲線的特性,本文提出了道路線形參數(shù)的識(shí)別算法。在道路平曲線線形參數(shù)的識(shí)別算法中,提出將道路航

4、向角應(yīng)用到道路平曲線的不同線形段的交點(diǎn)判斷中,依據(jù)最小二乘法識(shí)別出的道路平曲線的不同線形段的交點(diǎn)對(duì)道路平曲線分段,然后根據(jù)分段進(jìn)行曲線擬合并提取道路平曲線線形參數(shù)。
  針對(duì)GPS/INS設(shè)備測(cè)量高程不精確的問題,提出了一種利用汽車車速在NED坐標(biāo)內(nèi)分量夾角獲得高精度的道路坡度角的方法。然后又綜合考慮GPS/INS設(shè)備采集的高程具有變化趨勢(shì)與實(shí)際高程變化趨勢(shì)誤差較小的特點(diǎn),將GPS/INS設(shè)備采集的高程用于道路縱曲線變坡點(diǎn)判別中,

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