胡晓清,尚修香

(1.徐州空军学院军交系,江苏徐州 221000;2.徐州空军学院四站系,江苏徐州 221000)

采用双天线GPS/INS系统的汽车侧偏角和轮胎侧偏刚度估测法

胡晓清1,尚修香2

(1.徐州空军学院军交系,江苏徐州 221000;2.徐州空军学院四站系,江苏徐州 221000)

介绍了测姿原理,分析了采用单天线GPS/INS组合测量方式的运动学卡尔曼滤波器在车辆侧倾和传感器发生漂移时存在的加速度偏差测量的延时问题,提出了直接测量车辆侧倾角和传感器漂移的双天线GPS/INS测量方法,并利用该测量方法对车辆和轮胎的侧偏角以及轮胎的侧偏刚度进行了估测。测试结果表明:采用双天线 GPS方法测量的侧偏角和侧偏刚度估测值与理论值能够较好地吻合,说明由于双天线 GPS/INS系统直接测量车辆的行驶情况,提高了侧偏的估测精度,显示该项技术在未来汽车安全系统的应用中具有突出的优势。

GPS/INS;汽车状态估测;车辆侧偏角;轮胎侧偏刚度;侧倾角

目前的车辆控制系统,例如防抱死制动系统(ABS)、车辆稳定性控制系统等都需要用车辆侧偏角作为逻辑控制的关键参数[1-2]。但若缺少昂贵的测速雷达,侧偏角不易精确获得。为此,成熟系统上一般采用集成惯性传感器来获得侧偏角的估测值[2-4],而惯性传感器易产生漂移并且当出现路堤和车辆侧倾时容易出错[5]。其他的估测车辆侧偏角的方法诸如利用动力学和运动学模型估测,都需要轮胎参数的精确值,而这些参数对控制器来说都是未知的。全球定位系统(GPS)可以确定地球表面任意点的车体位置、速度和姿态,能够有效地对车辆进行导航 。……