CN114370872A - 车辆姿态确定方法和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆姿态确定方法和车辆，车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；在车辆行驶的过程中，可输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵和输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵；根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵，姿态差异矩阵指示车辆的车头与车身的姿态差异；基于姿态差异矩阵确定车辆的姿态。该方式在传统导航系统的基础上通过增加一个惯性测量单元，来实时计算车头与车身的姿态差异，从而通过该姿态差异实时的计算出可靠的车体系，并将车辆中各类传感器的数据进行正确的转换投影，以得到正确的车辆姿态。

Description

车辆姿态确定方法和车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及一种车辆姿态确定方法和车辆。
背景技术
车辆无人驾驶技术中包含环境感知、导航定位、路径规划、决策控制等核心技术模块，而导航定位是无人驾驶的基础模块。导航定位提供了车辆与周围环境的相对位置关系，同时也提供了车辆的绝对位置，并且提供了车体姿态，这种结果的输出依赖车载惯性测量单元、全球导航卫星系统、图像采集单元、轮速传感器、激光雷达等多个传感器。
相关技术中，常用多传感器组合导航配置一个车载惯性测量单元在车头中，对于通过悬挂连接车头和车身的商用车，单个车载惯性测量单元组合成的导航系统，在拐弯、加减速这种常见的高机动性场景中，车身和车头之间的姿态会有显著差异，俯仰、翻滚、航向能够达到几度的差异，此时无法通过单一的组合导航系统得到准确的车体姿态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆姿态确定方法和车辆，以使实时得到准确的车辆姿态。
第一方面，本发明提供了一种车辆姿态确定方法，该方法应用于车辆，该车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；该方法包括：在车辆行驶的过程中，基于第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵；基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵；根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵；该姿态差异矩阵用于指示车辆的车头与车身的姿态差异，其中，车身包括车辆的底盘中后轴中心所在位置；基于姿态差异矩阵，确定车辆的姿态。
在可选的实施方式中，上述根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵，包括：通过下述算式确定姿态差异矩阵：
Figure BDA0003471479850000021
其中，
Figure BDA0003471479850000022
表示姿态差异矩阵；
Figure BDA0003471479850000023
表示第二姿态矩阵，T表示矩阵的转置运算；
Figure BDA0003471479850000024
表示第一姿态矩阵。
在可选的实施方式中，上述第二惯性测量单元与车辆的车身固定连接；该方法还包括：基于第二惯性测量单元的输出，确定车身与第二惯性测量单元的姿态转换矩阵；根据第二姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定车身在预设坐标系下的姿态。
在可选的实施方式中，上述根据第二姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定车身在预设坐标系下的姿态的步骤，包括：通过下述算式，确定车身在所述预设坐标系下的姿态：
Figure BDA0003471479850000025
其中，
Figure BDA0003471479850000026
表示车身在预设坐标系下的姿态；
Figure BDA0003471479850000027
表示第二姿态矩阵；
Figure BDA0003471479850000028
表示姿态转换矩阵，T表示矩阵的转置运算。
在可选的实施方式中，上述第一惯性测量单元与车辆的车头处安装的传感器连接，并组成第一导航系统；第二惯性测量单元与车辆安装的轮速传感器和全球卫星导航系统连接，并组成第二导航系统；其中，车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器；上述基于所述第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵的步骤，包括：通过第一导航系统输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵；基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵的步骤，包括：通过第二导航系统输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵。
在可选的实施方式中，上述方法还包括：通过第一导航系统输出车头处安装的第一传感器在预设坐标系下的第三姿态矩阵，以及车辆的车身与第二惯性测量单元的姿态转换矩阵；根据第三姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定第一传感器在车体坐标系下的姿态。
在可选的实施方式中，上述根据第三姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定第一传感器在车体坐标系下的姿态的步骤，包括：通过下述算式确定第一传感器在车体坐标系下的姿态：
Figure BDA0003471479850000031
其中，
Figure BDA0003471479850000032
表示第一传感器在车体坐标系下的姿态；
Figure BDA0003471479850000033
表示姿态转换矩阵；
Figure BDA0003471479850000034
表示姿态差异矩阵；
Figure BDA0003471479850000035
表示第三姿态矩阵。
在可选的实施方式中，上述预设坐标系包括站心直角坐标系。
第二方面，本发明提供了一种车辆，该车辆包括：车辆本体，以及安装在车辆的车头处的第一惯性测量单元和安装在车辆的车体后轴处的第二惯性测量单元。
在可选的实施方式中，上述第一惯性测量单元与车辆的车头处安装的传感器连接，并组成第一导航系统；第二惯性测量单元与车辆安装的轮速传感器和全球卫星导航系统连接，并组成第二导航系统；其中，车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供的一种车辆姿态确定方法和车辆，该车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；在车辆行驶的过程中，基于第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵；基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵；根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵；该姿态差异矩阵指示车辆的车头与车身的姿态差异；然后基于姿态差异矩阵，确定车辆的姿态。该方式在传统导航系统的基础上通过增加一个惯性测量单元，来实时计算车头与车身的姿态差异，从而通过该姿态差异实时的计算出可靠的车体系，并将车辆中各类传感器的数据进行正确的转换投影，以得到正确的车辆姿态。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中提供的一种车辆姿态确定方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种车辆确定方法的流程图图；
图3为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
相关技术中，通常用多传感器组合的导航系统配置一个惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，简称IMU)在车头中，通过该导航系统可得到系统的状态量包括：n系下IMU中心的位置P、n系下IMU中心的速度V、n系下IMU的姿态
Figure BDA0003471479850000051
再利用ESKF(Error StateKalman Filter，误差状态卡尔曼滤波器)来估计系统的误差状态，从而对系统的状态量进行修正。在修正过程中包含15维误差修正[δRn δp δv δbg δba δRv]T，其中，δRn代表对导航系统n系的误差修正，δp代表位置误差修正，δv代表对速度修正，δbg代表陀螺仪零偏修正，δba代表加速度零偏修正，δRv代表车体系误差修正。需要说明的是，上述n系也即是站心直角坐标系或者导航坐标系。
对于通过悬挂连接车头和车身的商用车(也可以是其他车头和车身姿态差异较大的车辆)，单IMU组合导航系统而言，在拐弯、加减速这种常见的高机动性场景中，车身和车头之间的姿态会有显著差异，俯仰、翻滚、航向能够达到几度的差异，此时无法通过单一的组合导航系统得到准确的车体姿态。
传统的组合导航系统，仅有单IMU安装在车头内，在转弯和加减速等高机动性场景下，安装在车头的IMU与车头以及其他固连在车头的传感器仍可认为相对旋转关系保持不变，但与车身姿态将会有显著差异。此时如果按照传统的组合导航确定车体姿态方式，认为此时的车体姿态
Figure BDA0003471479850000061
(其中，
Figure BDA0003471479850000062
代表n系与IMU之间的姿态转化矩阵；
Figure BDA0003471479850000063
代表IMU与车体坐标系之间的姿态转化矩阵)。因为车头的姿态已经与车身产生较大的差异，利用此种计算方式得到的车体姿态与真实的车体姿态有一定差距。如果在此种高机动的场景下需要将其他传感器数据投影至车体系则会导致投影数据的错误性。例如，将安装在车头的摄像头识别的车道线等物体坐标投影至车体坐标系，也即需要获得相机到车体系的旋转矩阵
Figure BDA0003471479850000064
(
Figure BDA0003471479850000065
代表IMU与相机之间的姿态转换矩阵)，此时由于车头与车体姿态的已经产生差异，因此不能得到正确的车体投影旋转矩阵。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种车辆姿态确定方法和车辆，该技术可以应用于各种车辆的行驶场景中。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种车辆姿态确定方法进行详细介绍，该方法应用于车辆，该车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；如图1所示，该方法包括如下具体步骤：
步骤S102，在车辆行驶的过程中，基于第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵。
上述第一惯性测量单元和第二惯性测量单元是车辆在不同位置上安装的两个惯性测量单元，该惯性测量单元通常是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般的，一个惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
上述预设坐标系(相当于上述n系)可以包括站心直角坐标系，也可称为导航坐标系。
步骤S104，基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵。
在具体实现时，上述第一惯性测量单元可以与车辆的车头处安装的传感器固定连接，组成一个导航系统，该导航可以输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵。上述第二惯性测量单元可以与车辆中残障的轮速传感器和全球卫星导航系统(简称GNSS传感器)连接，组成另一个导航系统，该导航系统可以输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵，以及车体与第二惯性测量单元的姿态转换矩阵。
步骤S106，根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵；该姿态差异矩阵用于指示车辆的车头与车身的姿态差异。
在具体实现时，可以对第一姿态矩阵和第二姿态矩阵进行点乘或者叉乘等计算得到用于指示车辆的车头与车身姿态差异的姿态差异矩阵。其中，该车身包括车辆的底盘中后轴中心所在位置。
步骤S108，基于上述姿态差异矩阵，确定车辆的姿态。
在得到了姿态差异矩阵，也即能得到了准确的姿态转换，便能够将各种与第一惯性测量单元连接的传感器的数据向车体坐标系进行投影，得到传感器数据的正确姿态。例如，将得到的车头安装的相机识别的车道线与路牌等正确投影在车体坐标系下的，得到正确的车道线和路牌。该车体坐标系可以是bev坐标系，也即是鸟瞰图(Bird Eye View)坐标系。
本发明实施例提供的一种车辆姿态确定方法，该车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；在车辆行驶的过程中，基于第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵；基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵；根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵；该姿态差异矩阵指示车辆的车头与车身的姿态差异；然后基于姿态差异矩阵，确定车辆的姿态。该方式在传统导航系统的基础上通过增加一个惯性测量单元，来实时计算车头与车身的姿态差异，从而通过该姿态差异实时的计算出可靠的车体系，并将车辆中各类传感器的数据进行正确的转换投影，以得到正确的车辆姿态。
本发明实施例还提供了另一种车辆姿态确定方法，该方法在上述实施例的基础上实现；该方法重点描述第一惯性测量单元与车辆的车头处安装的传感器连接，并组成第一导航系统；第二惯性测量单元与车辆安装的轮速传感器和全球卫星导航系统连接，并组成第二导航系统的情况下，基于第一惯性测量单元输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵的具体过程(通过下述步骤S202实现)、基于第二惯性测量单元输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵的具体过程(通过下述步骤S204实现)，以及基于姿态差异矩阵确定车辆的姿态的具体过程(通过下述步骤S208-S214实现)；如图2所示，该方法包括如下具体步骤：
步骤S202，通过第一导航系统输出第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵。
在具体实现时，第一导航系统中车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器等传感器，这些传感器与第一导航系统是固定连接的；第二导航系统中的惯性测量单元与轮速传感器和全球卫星导航系统也是固定连接的。在具体实现时，第一导航系统和第二导航系统可以分别进行独立工作。
上述第一导航系统可以提供第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵，该第一姿态矩阵用于指示车头的第一惯性测量单元在预设坐标系下的姿态。
步骤S204，通过第二导航系统输出第二惯性测量单元在预设坐标系下的第二姿态矩阵。
上述第二姿态矩阵可以表示车体中的第二惯性测量单元在预设坐标系下的姿态。
步骤S206，根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，确定第一惯性测量单元与第二惯性测量单元的姿态差异矩阵。
在具体实现时，可以根据第一姿态矩阵和第二姿态矩阵，实时的、准确的确定出车头与车身的姿态差异，得到姿态差异矩阵；也可以理解为该姿态差异矩阵可以准确描述安装在车头的第一惯性测量单元与安装在车体后轴处的第二惯性矩阵的姿态差异，也即能够得到准确的姿态转换。具体地，可以通过下述算式确定姿态差异矩阵：
Figure BDA0003471479850000091
其中，
Figure BDA0003471479850000092
表示姿态差异矩阵；
Figure BDA0003471479850000093
表示第二姿态矩阵，T表示矩阵的转置运算；
Figure BDA0003471479850000094
表示第一姿态矩阵。
步骤S208，基于第二惯性测量单元的输出，确定车身与第二惯性测量单元的姿态转换矩阵。
在具体实现时，上述第二惯性测量单元还与车辆的车身固定连接；第二惯性测量单元与车身的姿态旋转矩阵可以在安装的时候进行准确的标定，这个值在车辆运动的时候可以认为是固定的。具体地，也可以理解为通过第二导航系统输出车辆的车身与第二惯性测量单元的姿态转换矩阵。
步骤S210，根据第二姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定车身在预设坐标系下的姿态。
在具体实现时，某个时刻车身在预设坐标系下的姿态可以实时确定，具体地，可以通过下述算式，确定车身在预设坐标系下的姿态：
Figure BDA0003471479850000101
其中，
Figure BDA0003471479850000102
表示车身在预设坐标系下的姿态；
Figure BDA0003471479850000103
表示第二姿态矩阵；
Figure BDA0003471479850000104
表示姿态转换矩阵，T表示矩阵的转置运算。
步骤S212，通过第一导航系统输出车头处安装的第一传感器在预设坐标系下的第三姿态矩阵。
上述第一传感器可以是车头处安装的任意一个传感器，例如，该第一传感器可以是相机装置，也可以是雷达传感器等。
步骤S214，根据上述第三姿态矩阵和姿态转换矩阵，确定第一传感器在车体坐标系下的姿态。
具体地，可以通过下述算式确定第一传感器在车体坐标系下的姿态：
Figure BDA0003471479850000105
其中，
Figure BDA0003471479850000106
表示第一传感器在车体坐标系下的姿态；
Figure BDA0003471479850000107
表示姿态转换矩阵；
Figure BDA0003471479850000108
表示姿态差异矩阵；
Figure BDA0003471479850000109
表示第三姿态矩阵。
在具体实现时，多传感器组合的第一导航系统则提供第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵
Figure BDA00034714798500001010
而安装在车头的各类传感器与第一惯性测量单元之间的相对关系可以认为固定。如果此时需要将相机(相当于上述第一传感器)识别特征投影至车体坐标系，则仅需通过下述算式实现：
Figure BDA00034714798500001011
此时
Figure BDA00034714798500001012
和
Figure BDA00034714798500001013
分别为第一导航系统和第二导航系统给出的第一惯性测量单元和第二惯性测量单元在预设坐标系下的实时姿态，也正是这两个关于车头和车体的姿态实时输出，使得可以实时的计算出车头与车身的姿态差异，能够得到更加准确的车体姿态，也进一步将安装在车头上的其他传感器能够正确投影在车体坐标系。
上述车辆姿态确定方法，能够实时的给出车体姿态和车身姿态的差异，能够再计算进行有效的补偿，从而也能够准确确定车身的姿态以及将各类传感器数据进行正确的投影。该方式可以确保实时地提供车辆定位结果，并解决各类传感器投影至车身坐标准确性的问题，来实时准确描述车身姿态。
同时，该方式基于现有的成熟的组合导航技术，仅需在车体增加一个IMU便能够实时计算商用车车头与车体的姿态差异；而且该方式计算流程清晰简单，增加的简单组合导航系统计算较为简单对车载算力要求不高。
针对于上述车辆姿态确定方法的实施例，本发明实施例提供了一种车辆，如图3所示，该车辆包括：车辆本体30，以及安装在车辆的车头处的第一惯性测量单元31和安装在车辆的车体后轴处的第二惯性测量单元32。
如图4所示为本发明实施例提供的另一种车辆，该车辆中的第一惯性测量单元31与车辆的车头处安装的传感器33连接，并组成第一导航系统；第二惯性测量单元32与车辆安装的轮速传感器34和全球卫星导航系统35连接，并组成第二导航系统；其中，车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器等。
本发明实施例提供的车辆，与上述实施例提供的车辆姿态确定方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的车辆姿态确定方法和车辆的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆姿态确定方法，其特征在于，所述方法应用于车辆，所述车辆的车头处安装有第一惯性测量单元和车体后轴处安装有第二惯性测量单元；所述方法包括：
在所述车辆行驶的过程中，基于所述第一惯性测量单元输出所述第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵；
基于所述第二惯性测量单元输出所述第二惯性测量单元在所述预设坐标系下的第二姿态矩阵；
根据所述第一姿态矩阵和所述第二姿态矩阵，确定所述第一惯性测量单元与所述第二惯性测量单元的姿态差异矩阵；所述姿态差异矩阵用于指示所述车辆的车头与车身的姿态差异，其中，车身包括所述车辆的底盘中后轴中心所在位置；
基于所述姿态差异矩阵，确定所述车辆的姿态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一姿态矩阵和所述第二姿态矩阵，确定所述第一惯性测量单元与所述第二惯性测量单元的姿态差异矩阵，包括：
通过下述算式确定所述姿态差异矩阵：
Figure FDA0003471479840000011
其中，
Figure FDA0003471479840000012
表示所述姿态差异矩阵；
Figure FDA0003471479840000013
Figure FDA0003471479840000014
表示所述第二姿态矩阵，T表示矩阵的转置运算；
Figure FDA0003471479840000015
表示所述第一姿态矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二惯性测量单元与所述车辆的车身固定连接；所述方法还包括：
基于所述第二惯性测量单元的输出，确定所述车身与所述第二惯性测量单元的姿态转换矩阵；
根据所述第二姿态矩阵和所述姿态转换矩阵，确定所述车身在所述预设坐标系下的姿态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二姿态矩阵和所述姿态转换矩阵，确定所述车身在所述预设坐标系下的姿态的步骤，包括：
通过下述算式，确定所述车身在所述预设坐标系下的姿态：
Figure FDA0003471479840000021
其中，
Figure FDA0003471479840000022
表示所述车身在所述预设坐标系下的姿态；
Figure FDA0003471479840000023
表示所述第二姿态矩阵；
Figure FDA0003471479840000024
表示所述姿态转换矩阵，T表示矩阵的转置运算。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一惯性测量单元与所述车辆的车头处安装的传感器连接，并组成第一导航系统；所述第二惯性测量单元与所述车辆安装的轮速传感器和全球卫星导航系统连接，并组成第二导航系统；其中，所述车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器；
所述基于所述第一惯性测量单元输出所述第一惯性测量单元在预设坐标系下的第一姿态矩阵的步骤，包括：
通过所述第一导航系统输出所述第一惯性测量单元在所述预设坐标系下的第一姿态矩阵；
所述基于所述第二惯性测量单元输出所述第二惯性测量单元在所述预设坐标系下的第二姿态矩阵的步骤，包括：
通过所述第二导航系统输出所述第二惯性测量单元在所述预设坐标系下的第二姿态矩阵。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述第一导航系统输出所述车头处安装的第一传感器在所述预设坐标系下的第三姿态矩阵，以及所述车辆的车身与所述第二惯性测量单元的姿态转换矩阵；
根据所述第三姿态矩阵和所述姿态转换矩阵，确定所述第一传感器在车体坐标系下的姿态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三姿态矩阵和所述姿态转换矩阵，确定所述第一传感器在车体坐标系下的姿态的步骤，包括：
通过下述算式确定所述第一传感器在所述车体坐标系下的姿态：
Figure FDA0003471479840000031
其中，
Figure FDA0003471479840000032
表示所述第一传感器在所述车体坐标系下的姿态；
Figure FDA0003471479840000033
表示所述姿态转换矩阵；
Figure FDA0003471479840000034
表示所述姿态差异矩阵；
Figure FDA0003471479840000035
表示所述第三姿态矩阵。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述预设坐标系包括站心直角坐标系。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：车辆本体，以及安装在所述车辆的车头处的第一惯性测量单元和安装在所述车辆的车体后轴处的第二惯性测量单元。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述第一惯性测量单元与所述车辆的车头处安装的传感器连接，并组成第一导航系统；所述第二惯性测量单元与所述车辆安装的轮速传感器和全球卫星导航系统连接，并组成第二导航系统；其中，所述车头处安装的传感器包括相机装置、雷达传感器和激光雷达传感器。
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