CN116660952B - 多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质，该方法包括：当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。本公开通过静态测量直接获取卫星到车辆的航向偏置，可以避免由轮速计测量航向偏置引发的各类误差；通过车辆动态行驶，获取车辆俯仰偏置，可以提升多轴车辆的俯仰偏置精度，进而提升多轴车辆的角度标定精度和定位精度。

Description

多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着码头、矿山、大型工厂等的发展，多轴车辆的智能化的需求变得日渐迫切。由于车辆生产的偏差，各传感器的坐标系和车体坐标系难以重合，导致车辆定位精度低，用户体验感差。

角度标定补偿的目的是使车体坐标系下车辆的真实姿态精确度高。现有技术中，单轴车辆是利用轮速计标定车辆的航向偏置、俯仰偏置。但是，多轴车辆轮胎多且测量精度低，轮胎存在漂移，长期稳定性差；多轴车辆转轴多但控制精度低，阿克曼转弯半径难以交于一点，转向时可能存在侧滑。

因此，通过轮速无法进行多轴车辆的角度标定补偿，角度残差作用使得多轴车辆的位置偏差大，亟需一种多轴车辆的角度标定补偿方法提升多轴车辆的位置精度。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质，以提升多轴车辆的角度标定补偿精度。

第一方面，本公开实施例提供一种多轴车辆的角度标定补偿方法，包括：

当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；

补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；

当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；

当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

第二方面，本公开实施例提供一种多轴车辆的角度标定补偿装置，包括：

第一确定模块，用于当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；

计算模块，用于补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；

获取模块，用于当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；

第二确定模块，用于当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

第三方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

第四方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现第一方面所述的方法。

第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿方法、装置、设备及介质，通过当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；补偿卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿，通过静态测量直接获取卫星到车辆航向偏置，从而实现对多轴车辆航向角的标定，提升了多轴车辆的航向偏置精度，可以避免由轮速计测量航向偏置引发的各类误差；当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；当车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，通过动态行驶获取了车辆俯仰偏置，从而实现对多轴车辆俯仰角的标定，可以提升多轴车辆的俯仰偏置精度，使得多轴车辆的角度标定精度大幅提升，进而明显改善多轴车辆的定位效果，提升多轴车辆的位置精度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿方法流程图；

图2为本公开实施例提供的多轴车辆的双天线布局图；

图3为本公开实施例提供的多轴车辆的双天线布局图；

图4为本公开实施例提供的多轴车辆的航向偏置标定补偿方法流程图；

图5为本公开实施例提供的多轴车辆的俯仰偏置标定补偿方法流程图；

图6为本公开实施例提供的航向偏置标定补偿界面的示意图；

图7为本公开实施例提供的俯仰偏置标定补偿界面的示意图；

图8为本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿装置的结构示意图；

图9为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

随着码头、矿山、大型工厂等的发展，多轴车辆的智能化的需求变得日渐迫切。由于车辆生产的偏差，各传感器的坐标系和车体坐标系难以重合，导致车辆定位精度低，用户体验感差。

角度标定补偿的目的是使车体坐标系下车辆的真实姿态精确度高。现有技术中，单轴车辆是利用轮速计通过持续性的进行绕“8”字的机动来标定车辆的航向偏置、俯仰偏置。但是，多轴车辆轮胎多且测量精度低，轮速计的角度零偏大，轮胎存在漂移，长期稳定性差；多轴车辆转轴多但控制精度低，阿克曼转弯半径难以交于一点，转向时可能存在侧滑。

因此，通过轮速无法进行多轴车辆的角度标定补偿，角度残差作用使得多轴车辆的位置偏差大，亟需一种多轴车辆的角度标定补偿方法提升多轴车辆的位置精度。针对该问题，本公开实施例提供了一种多轴车辆的角度标定补偿方法，下面结合具体的实施例对该方法进行介绍。

图1为本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿方法流程图。该方法可以由多轴车辆的角度标定补偿装置执行，该多轴车辆的角度标定补偿装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该多轴车辆的角度标定补偿装置可配置于电子设备中，例如服务器或终端，其中，终端具体包括电动汽车、燃油汽车、混合动力汽车等，例如多轴车辆的角度标定补偿装置可以是车辆中的车机控制系统。另外，该方法可以应用于多轴车辆的角度标定补偿的应用场景，可以理解的是，本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿方法还可以应用在其他场景中。

多轴车辆的角度标定补偿包括：航向偏置标定补偿和俯仰偏置标定补偿，图1为本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿方法流程图，如图1所示，该多轴车辆的角度标定补偿方法包括但不限于如下步骤S101至S104，其中，航向偏置标定补偿包括步骤S101至S102，俯仰偏置标定补偿包括步骤S103至S104：

S101、当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置。

当多轴车辆处于静止状态时，示例性地，该多轴车辆可以是多轴转向重载车辆，如图2所示，21为主天线，22为从天线，根据主天线21和从天线22的距离L，确定卫星航向偏置。

S102、补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿。

将上述卫星航向偏置作为固定参数写入系统程序，即补偿上述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置，从而确定航向偏置标定补偿。

S103、当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置。

当多轴车辆处于行驶状态时，该行驶状态具体可以是多轴车辆行驶预设时间后的行驶状态，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置。

S104、当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

判断上述车辆俯仰偏置是否满足预设平稳性判据，当上述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，将车辆俯仰偏置作为固定参数写入系统程序，从而确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

本公开实施例通过当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；补偿卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿，通过静态测量直接获取卫星到车辆航向偏置，从而实现对多轴车辆航向角的标定，提升了多轴车辆的航向偏置精度，可以避免由轮速计测量航向偏置引发的各类误差；当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；当车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，通过动态行驶获取车辆俯仰偏置，从而实现对多轴车辆俯仰角的标定，可以提升多轴车辆的俯仰偏置精度，使得多轴车辆的角度标定精度大幅提升，进而明显改善多轴车辆的定位效果，提升多轴车辆的位置精度。

在一些实施例中，所述主天线和所述从天线的基线长度值为理论基线最大值。

车辆的初始航向可以利用双天线卫星获取，该双天线卫星为主天线卫星和从天线卫星，主天线卫星也可以称之为主天线，从天线卫星也可以称之为从天线。在外界环境相同的情况下，天线间的基线越长，航向噪声越小。

现有技术中，一般将双天线平行安装于车头的两端，如主天线安装在多轴车辆的左前方，从天线安装在多轴车辆的右前方，主天线和从天线间的基线短，航向噪声大；主天线和从天线间的基线近，因此，主天线和从天线的视距卫星趋同，在特殊场景，如峡谷路段，主天线和从天线的卫星信号容易丢失，鲁棒性差。

具体地，多轴车辆可以利用双天线卫星获取多轴车辆的初始航向。由于在外界环境相同的情况下，天线基线越长，航向噪声越小，因此，在本公开实施例中，利用多轴车辆车身长的特点，将双天线布置于多轴车辆的对角处，示例性地，如图2所示，多轴车辆可以是四轴无人平板运输车，将主天线安装四轴无人平板运输车的左前方，而从天线安装在四轴无人平板运输车的右后方，从而使得主天线和从天线间的基线长度值达到理论基线最大值，进而起到航向降噪的作用，可以理解的是，在其它实施例中，主天线也可以安装在多轴车辆的右前方，而从天线安装在多轴车辆的左后方。在多轴车辆上安装双天线之后，该双天线的基线长度值可以通过主天线和从天线的位置计算得到，一般情况下，根据双天线卫星厂家的数据包，可以直接获取双天线的基线长度。

本公开实施例通过硬件双天线的对角布局，降低了卫星航向噪声，提高了卫星航向的准确性，使得卫星航向的波动减小，有利于车辆航向偏置的确定；双天线的视距卫星丰富，定位信号的鲁棒性强；双天线的长度值为理论基线最大值，即双天线的基线被拉长，使得安装、测量双天线距离存有偏差的情况下，获取的航向偏置精准度仍然高于现有技术中平行安装于车头的两端双天线获取的航向偏置精准度，保障了车辆的航向标定补偿的精度。

图3为多轴车辆的双天线布局图，如图3所示，主天线和从天线的距离还包括横向距离L1和纵向距离L2；其中，横向距离L1和纵向距离L2是通过多轴车辆的结构确定的，横向距离L1和纵向距离L2可以根据双天线卫星厂家的数据包获取的，根据双天线上述基线长度值可以辅助判断数据包里直接给出的横向距离L1和纵向距离L2的准确度。

在一些实施例中，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置，包括：根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系计算卫星航向偏置。

根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系计算卫星航向偏置，具体的，该卫星航向偏置为卫星到车辆的航向偏置，反三角函数关系为反正切关系，反正切关系的具体公式如下：

Δψ=atan(L2/L1)

其中，ψ为卫星航向偏置角，L2为纵向距离，L1为横向距离。

将上述卫星航向偏置作为固定参数写入系统程序，即补偿上述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置。具体计算方式如下：启动系统，将卫星航向转至车体前向，作为车辆的真实航向。一般情况下，设定主天线指向从天线的方向为卫星航向，顺时针为正方向，卫星航向角的区间[0°,360°)，卫星航向为ψ0，根据上述已知条件，计算经过航向偏置转换后的车辆航向ψ1为：

ψ1=ψ0-Δψ(ψ0≥Δψ)

ψ1=360°-（Δψ-ψ0）(ψ0<Δψ)

其中，ψ1为车辆航向，ψ0为卫星航向，Δψ为卫星航向偏置角。

本公开实施例通过静态测量补偿，直接获得卫星航向偏置，避免了现有技术中通过轮速计获取航向偏置导致的稳定性差和测量精度低等问题，实现对多轴车辆航向角的标定，提升了多轴车辆的航向偏置精度，进而提升了多轴车辆的位置精度。

在一些实施例中，当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置之前，所述方法还包括：响应于俯仰偏置标定补偿指令，判断所述车辆的全球导航卫星系统的定位是否符合预设条件；响应于所述车辆的全球导航卫星系统的定位符合预设条件，判断所述车辆是否处于行驶状态。

上位机指可以直接发送操作指令的计算机，一般提供用户操作交互界面并向用户展示反馈数据。

系统接收到上位机发送的俯仰偏置标定补偿指令后，判断多轴车辆的全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）的定位是否符合预设条件，该预设条件具体可以是GNSS定位的精度达到第一预设值，该第一预设值可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不作限定。当多轴车辆的全球导航卫星系统的定位符合预设条件时，判断多轴车辆是否处于行驶状态。

本公开实施例通过判断多轴车辆的定位精度和状态，明确了多轴车辆俯仰偏置获取的前提条件，提高了多轴车辆俯仰偏置的精确度，进而提升了多轴车辆的位置精度。

在一些实施例中，当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置，包括：当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波进行一阶泰勒展开，从而获取车辆俯仰偏置。

扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter，EKF）是标准卡尔曼滤波在非线性情形下的一种扩展形式，EKF算法是将非线性函数进行泰勒展开，省略高阶项，保留展开项的一阶项，以此来实现非线性函数线性化，最后通过卡尔曼滤波算法近似计算系统的状态估计值和方差估计值,对信号进行滤波。

当车辆处于行驶状态时，EKF的状态方程和观测方程基于泰勒级数一阶展开，近似成线性模型。具体地，状态方程为：

其中，=1,2……n代表组合滤波计算时刻，滤波周期为1s，/>为系统激励噪声序列，满足零均值白噪声、方差为/>，/>为系统噪声驱动矩阵,/>为状态矩阵，/>为k-1时刻到k时刻的状态转移矩阵。

通过观测惯性导航系统（inertial navigation system，INS）和里程表（odometer，ODO）的速度差，和/或观测多轴车辆GNSS和INS的位置差，和/或观测双天线的GNSS和INS的航向差等，实现INS、ODO误差源的解耦，从而实时计算出车辆俯仰偏置。具体地，观测方程为：

其中，为量测量，/>为量测噪声序列，满足零均值白噪声、方差为R，/>为量测矩阵。

本公开实施例在车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波进行一阶泰勒展开，从而获取车辆俯仰偏置，具体描述了车辆俯仰偏置的由来，通过观测惯性导航系统和里程表的速度差，和/或观测多轴车辆全球导航卫星系统和惯性导航系统的位置差，和/或观测双天线的全球导航卫星系统和惯性导航系统的航向差，增强了系统的鲁棒性，提高了多轴车辆俯仰偏置的精确度，进而提升了多轴车辆的位置精度。

在一些实施例中，预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件；

预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件，其中，第一预设条件至少包括场地空旷、双天线卫星信号达到预设强度，该预设强度可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不进行限定；第二预设条件可以是车辆俯仰偏置精度大于或等于第二预设值，该第二预设值可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不进行限定。可以理解的是，预设平稳性判据还可以包括俯仰偏置的均值、协方差等，以提升系统的鲁棒性。

当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为所述俯仰偏置标定补偿，包括：在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境满足第一预设条件且所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，确定所述车辆俯仰偏置为所述俯仰偏置标定补偿。

具体地，在多轴车辆俯仰偏置标定期间，多轴车辆外部环境满足第一预设条件且多轴车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，确定多轴车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，将俯仰偏置作为固定参数写入系统程序，从而完成多轴车辆的角度标定补偿。

可选地，在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境不满足第一预设条件，和/或所述车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件时，判断所述车辆俯仰偏置标定是否超时；响应于所述车辆俯仰偏置标定超时，提示所述车辆俯仰偏置标定补偿故障。

在多轴车辆俯仰偏置标定期间，多轴车辆外部环境不满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件、或多轴车辆外部环境满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件、或多轴车辆外部环境不满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，判断多轴车辆俯仰偏置标定是否超时；响应于多轴车辆俯仰偏置标定超时，提示多轴车辆俯仰偏置标定补偿故障。

本公开实施例通过具体描述如何进行俯仰偏置标定补偿，俯仰偏置标定补偿的操作简单便捷，多轴车辆的俯仰偏置标定补偿的精度高，提升了多轴车辆的位置精度。

图4为本公开实施例提供的多轴车辆的航向偏置标定补偿方法流程图，如图4所示，该方法包括如下几个步骤：

S401、获取双天线的侧向距离和纵向距离。

双天线包括主天线和从天线，如图3所示，主天线和从天线的距离包括距离L、横向距离L1和纵向距离L2；其中，横向距离L1和纵向距离L2是通过多轴车辆的结构确定的，横向距离L1和纵向距离L2可以根据双天线卫星厂家的数据包获取，根据双天线上述基线长度值可以辅助判断数据包里直接给出的横向距离L1和纵向距离L2的准确度。

S402、根据侧向距离、纵向距离和反三角函数关系计算卫星航向偏置。

根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系计算卫星航向偏置，具体的，该卫星航向偏置为卫星到车辆的航向偏置，反三角函数关系为反正切关系，反正切关系的具体公式如下：

Δψ=atan(L2/L1)

其中，ψ为卫星航向偏置角，L2为纵向距离，L1为横向距离。

将上述卫星航向偏置作为固定参数写入系统程序，即补偿上述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置。具体计算方式如下：启动系统，将卫星航向转至车体前向，作为车辆的真实航向。一般情况下，设定主天线指向从天线的方向为卫星航向，顺时针为正方向，卫星航向角的区间[0°,360°)，卫星航向为ψ0，根据上述已知条件，计算经过航向偏置转换后的车辆航向ψ1为：

ψ1=ψ0-Δψ(ψ0≥Δψ)

ψ1=360°-（Δψ-ψ0）(ψ0<Δψ)

其中，ψ1为车辆航向，ψ0为卫星航向，Δψ为卫星航向偏置角。

S403、将卫星航向偏置补偿到系统，得到车辆航向偏置。

将上述卫星航向偏置作为固定参数写入系统程序，即补偿上述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置，从而确定航向偏置标定补偿。

图5为本公开实施例提供的多轴车辆的俯仰偏置标定补偿方法流程图，如图5所示，该方法包括如下几个步骤：

S501、判断GNSS定位是否符合预设条件，若是，则执行S502，若否，则返回执行S501。

上位机指可以直接发送操作指令的计算机，一般提供用户操作交互界面并向用户展示反馈数据。

系统接收到上位机发送的俯仰偏置标定补偿指令后，判断多轴车辆的全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）的定位是否符合预设条件，若是，则执行S502，若否，则返回执行S501。具体地，该预设条件具体可以是GNSS定位的精度达到第一预设值，该第一预设值可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不作限定。

S502、判断车辆是否处于行驶状态，若是，则执行S503，若否，则返回执行S501。

当多轴车辆的全球导航卫星系统的定位符合预设条件时，判断多轴车辆是否处于行驶状态，若是，则执行S503，若否，则返回执行S501。

S503、EKF迭代获取车辆俯仰偏置。

扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter，EKF）是标准卡尔曼滤波在非线性情形下的一种扩展形式，EKF算法是将非线性函数进行泰勒展开，省略高阶项，保留展开项的一阶项，以此来实现非线性函数线性化，最后通过卡尔曼滤波算法近似计算系统的状态估计值和方差估计值,对信号进行滤波。

当车辆处于行驶状态时，EKF的状态方程和观测方程基于泰勒级数一阶展开，近似成线性模型。具体地，状态方程为：

其中，=1,2……n代表组合滤波计算时刻，滤波周期为1s，/>为系统激励噪声序列，满足零均值白噪声、方差为/>，/>为系统噪声驱动矩阵,/>为状态矩阵，/>为k-1时刻到k时刻的状态转移矩阵。

通过观测惯性导航系统（inertial navigation system，INS）和里程表（odometer，ODO）的速度差，和/或观测多轴车辆GNSS和INS的位置差，和/或观测双天线的GNSS和INS的航向差等，实现INS、ODO误差源的解耦，从而实时计算出车辆俯仰偏置。具体地，观测方程为：

其中，为量测量，/>为量测噪声序列，满足零均值白噪声、方差为R，/>为量测矩阵。

S504、判断俯仰偏置是否满足预设平稳性判据，若是，则执行S505，若否，则执行S506。

预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件，其中，第一预设条件至少包括场地空旷、双天线卫星信号达到预设强度，该预设强度可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不进行限定；第二预设条件可以是车辆俯仰偏置精度大于或等于第二预设值，该第二预设值可以系统设定或根据实际情况进行设定，本实施例不进行限定。可以理解的是，预设平稳性判据还可以包括俯仰偏置的均值、协方差等，以提升系统的鲁棒性。

判断车辆俯仰偏置是否满足预设平稳性判据，若是，则执行S505，若否，则执行S506。

S505、俯仰偏置标定补偿完成。

在多轴车辆俯仰偏置标定期间，车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据，即多轴车辆外部环境满足第一预设条件且多轴车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，确定多轴车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，将俯仰偏置作为固定参数写入系统程序，从而完成多轴车辆的角度标定补偿。

S506、判断车辆俯仰偏置标定是否超时，若是，则执行S507，若否，则返回执行S503。

在多轴车辆俯仰偏置标定期间，车辆俯仰偏置不满足预设平稳性判据，即多轴车辆外部环境不满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件、或多轴车辆外部环境满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件、或多轴车辆外部环境不满足第一预设条件且车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，判断多轴车辆俯仰偏置标定是否超时，若是，则执行S507，若否，则返回执行S503。

S507、俯仰偏置标定补偿故障提示。

响应于多轴车辆俯仰偏置标定超时，提示多轴车辆俯仰偏置标定补偿故障。

图6为本公开实施例提供的航向偏置标定补偿界面的示意图，图7为本公开实施例提供的俯仰偏置标定补偿界面的示意图，下面结合图3、图6、图7，在多轴车辆的角度标定补偿工具上，以四轴无人平板运输车为例，简述车辆的角度标定过程，可以理解的是，多轴车辆的角度标定补偿工具也可以是上述实施例中的系统：

根据双天线卫星厂家的数据包获取的横向距离L1和纵向距离L2，和/或根据主天线和从天线的距离L的测量值计算横向距离L1和纵向距离L2，填写双天线的侧向距离L1、纵向距离L2，示例性地，L1=2.71m，L2=14.916m，点击航向偏置标定补偿界面的“航向偏置角计算”，在“航向偏置角(deg)”一栏，通过多轴车辆的角度标定补偿工具得到航向偏置角，点击“OK”键，可将该航向偏置角的角度写入程序，从而完成航向偏置补偿。

经静态测量补偿后的卫星航向，能够反映车辆的真实航向。

多轴车辆的角度标定补偿工具接收到上位机发送的俯仰偏置标定补偿指令后，点击“启动俯仰偏置标定”，俯仰偏置一般在车辆行驶后预设时间后趋于稳定，该预设时间可以是1min，因此，在1min后即可以获取稳定的俯仰偏置，同时，在“俯仰偏置角(deg)”一栏，通过多轴车辆的角度标定补偿工具得到俯仰偏置角。点击“OK”键，可将该俯仰偏置角的角度写入程序，从而完成俯仰偏置补偿。若车辆俯仰偏置标定超时，即俯仰偏置在一定时间内未出结果，则会弹出“俯仰偏置标定失败”对话框，该一定时间可以是3min，也可以根据实际情况进行设定。

通过上述航向偏置补偿和俯仰偏置补偿，反映了车辆坐标系下多轴车辆的实际航向输出和实际俯仰输出。具体的，上述多轴车辆的角度标定补偿工具可以采用RTK差分、千元级MEMS-IMU的系统，该多轴车辆的角度标定补偿工具可以应用在车长14米的多轴车辆上，经上述多轴车辆的角度标定补偿工具标定后的车辆航向、车辆俯仰的精度均高于现有技术，精度至少提高了5%，噪声至少降低了85%。

图8为本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿装置的结构示意图。该多轴车辆的角度标定补偿装置可以是如上实施例所述的系统，或者该多轴车辆的角度标定补偿装置可以该系统中的部件或组件。本公开实施例提供的多轴车辆的角度标定补偿装置可以执行多轴车辆的角度标定补偿方法实施例提供的处理流程，如图8所示，多轴车辆的角度标定补偿装置80包括：第一确定模块81、计算模块82、获取模块83、第二确定模块84；其中，第一确定模块81，用于当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；计算模块82，用于补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；获取模块83，用于当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；第二确定模块84，用于当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

可选地，所述主天线和所述从天线的基线长度值为理论基线最大值。

可选地，所述距离包括横向距离和纵向距离；第一确定模块81，还用于根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系计算卫星航向偏置。

可选地，多轴车辆的角度标定补偿装置80还包括：判断模块85，用于响应于俯仰偏置标定补偿指令，判断所述车辆的全球导航卫星系统的定位是否符合预设条件；响应于所述车辆的全球导航卫星系统的定位符合预设条件，判断所述车辆是否处于行驶状态。

可选地，获取模块83，还用于当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波进行一阶泰勒展开，从而获取车辆俯仰偏置。

可选地，所述预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件；第二确定模块84，还用于在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境满足第一预设条件且所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件时，确定所述车辆俯仰偏置为所述俯仰偏置标定补偿。

可选地，多轴车辆的角度标定补偿装置80还包括：提示模块86，用于在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境不满足第一预设条件，和/或所述车辆俯仰偏置精度不满足第二预设条件时，判断所述车辆俯仰偏置标定是否超时；响应于所述车辆俯仰偏置标定超时，提示所述车辆俯仰偏置标定补偿故障。

图8所示实施例的多轴车辆的角度标定补偿装置可用于执行上述多轴车辆的角度标定补偿方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图9为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以是如上实施例所述的终端。本公开实施例提供的电子设备可以执行多轴车辆的角度标定补偿方法实施例提供的处理流程，如图9所示，电子设备90包括：存储器91、处理器92、计算机程序和通讯接口93；其中，计算机程序存储在存储器91中，并被配置为由处理器92执行如上所述的多轴车辆的角度标定补偿方法。

另外，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的多轴车辆的角度标定补偿方法。

此外，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现如上所述的多轴车辆的角度标定补偿方法。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP（HyperText TransferProtocol，超文本传输协议）之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信（例如，通信网络）互连。通信网络的示例包括局域网（“LAN”），广域网（“WAN”），网际网（例如，互联网）以及端对端网络（例如，ad hoc端对端网络），以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：

当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的距离，确定卫星航向偏置；

补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；

当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；

当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿。

另外，该电子设备还可以执行如上所述的多轴车辆的角度标定补偿方法中的其他步骤。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多轴车辆的角度标定补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系确定卫星航向偏置；

补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；

当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；

当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，所述预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主天线和所述从天线的基线长度值为理论基线最大值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置之前，所述方法还包括：

响应于俯仰偏置标定补偿指令，判断所述车辆的全球导航卫星系统的定位是否符合预设条件；

响应于所述车辆的全球导航卫星系统的定位符合预设条件，判断所述车辆是否处于行驶状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置，包括：

当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波进行一阶泰勒展开，从而获取车辆俯仰偏置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为所述俯仰偏置标定补偿，包括：

在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境满足所述第一预设条件且所述车辆俯仰偏置精度满足所述第二预设条件时，确定所述车辆俯仰偏置为所述俯仰偏置标定补偿。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述车辆俯仰偏置标定期间，所述车辆外部环境不满足所述第一预设条件，和/或所述车辆俯仰偏置精度不满足所述第二预设条件时，判断所述车辆俯仰偏置标定是否超时；

响应于所述车辆俯仰偏置标定超时，提示所述车辆俯仰偏置标定补偿故障。

7.一种多轴车辆的角度标定补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于当车辆处于静止状态时，根据主天线和从天线的横向距离和纵向距离，通过反三角函数关系确定卫星航向偏置；

计算模块，用于补偿所述卫星航向偏置到系统，计算车辆航向偏置以确定航向偏置标定补偿；

获取模块，用于当车辆处于行驶状态时，通过扩展卡尔曼滤波获取车辆俯仰偏置；

第二确定模块，用于当所述车辆俯仰偏置满足预设平稳性判据时，确定所述车辆俯仰偏置为俯仰偏置标定补偿，所述预设平稳性判据包括所述车辆外部环境满足第一预设条件、所述车辆俯仰偏置精度满足第二预设条件。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。