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一种无人驾驶车辆实时跟踪行驶轨迹的计算方法，具体步骤如下： (1)安装旋转编码器机构， 将无人驾驶车辆的非驱动桥左右车轮中心上安装旋转编码器机构，所述旋转编码器机构与计算机的解码器无线连接； (2)标定 保持车辆以10公里/小时的速度匀速直线行驶50米，读取左右编码器脉冲读数C<sub>L</sub>、C<sub>R</sub>,计算得车轮在直线行驶时的滚动半径r’<sub>rL</sub>、r’<sub>rR</sub>(单位：米)； <img file="FDA0000502314040000011.GIF" wi="899" he="149" />(3)修正:车辆在弯道行驶时，侧向加速度会造成左右两侧车轮垂向载荷转移，引起车轮滚动半径发生变化，需要对采集到的数据进行修正， 在滚动半径计算公式(1)中增加修正参数因子δ以补偿左右两侧车轮垂向载荷转移对车轮滚动半径的影响, 修正因子δ的估算公式(2)： δ＝sign(a)×|a|<sup>1/3</sup>×sc (2) 式中sc为无量纲修正因子，可通过弯道试验标定得到； 实验过程：修正前左右编码器读数分别为C<sub>Lbv</sub>、C<sub>Rbv</sub>；保持车辆以20公里/小时的速度沿半径为50米的圆周逆时针匀速行驶一周，左右编码器读数分别为C<sub>Lev</sub>、C<sub>Rev</sub>；则读取左右编码器脉冲变化读数C<sub>Lv</sub>＝C<sub>Lev</sub>‑C<sub>Lbv</sub>＝、C<sub>Rv</sub>＝C<sub>Rev</sub>‑C<sub>Rbv</sub>,无量纲修正因子sc可由下式： <img file="FDA0000502314040000012.GIF" wi="1284" he="190" />式中a： <img file="FDA0000502314040000021.GIF" wi="1296" he="330" />a的第一部分反应车辆方向盘转角的影响因素，第二部分反应行驶车速的影响因素； 式中E<sub>in</sub>为第n个采样时刻编码器读数，下标i为L或R，分别代表左轮、右轮, 因此,车轮滚动半径用公式(3)估算修正： r<sub>rL</sub>＝r′<sub>rL</sub>(1+δ) r<sub>rR</sub>＝r′<sub>rR</sub>(1‑δ) (3) (4)车辆位置及航向角计算方法 在第n个采样周期内，左右车轮分别滚动的曲线距离，即弧长<img file="FDA0000502314040000027.GIF" wi="190" he="102" />由公式(4)计算：<img file="FDA0000502314040000022.GIF" wi="815" he="263" />在第n个采样周期内，车辆航向角的变化α<sub>n</sub>由公式(5)计算： <img file="FDA0000502314040000023.GIF" wi="793" he="161" />在第n个采样周期内，左右车轮分别滚动的曲线弦长L<sub>n</sub>、R<sub>n</sub>由公式(6)计算 <img file="FDA0000502314040000024.GIF" wi="472" he="140" /><img file="FDA0000502314040000025.GIF" wi="1557" he="172" /><img file="FDA0000502314040000026.GIF" wi="1374" he="171" />则车辆航向角和车辆左右两侧后轮位置由公式(7)计算得 <img file="FDA0000502314040000031.GIF" wi="214" he="134" /><img file="FDA0000502314040000032.GIF" wi="1182" he="292" /> |
