一种无人车光电平台北向赋予方法

摘要

本发明公开了一种无人车光电平台北向赋予方法，包括以下步骤：1、将无人车停放在墙面正前方，可移动便携的激光投线仪架设在车尾，投射出的激光线与光电平台视轴原点等高，水平通过第一北斗天线和第二北斗天线的机械顶点，并投射在墙面上，2、用钢卷尺测量视轴原点到天线基线的距离d1，并在墙面上按d2=d1标记出P点；3、转动光电平台视轴用CCD摄像机瞄准P点，记录下转台机械零位值并保存，此时视轴方位角等于车辆行驶时的航向角，无人车光电平台北向赋予完成。本发明的优点是：测量设备简单，测量点位可见易得，不受野外气候条件影响，标定测量误差不随时间积累，测试操作简便。

说明书

技术领域

本发明属于无人车的定位导航技术领域，具体涉及一种无人车光电平台北向赋予方法。

背景技术

如图1所示，无人车4的前部装有第一北斗天线1，尾部装有第二北斗天线2，车身高处装有光电平台3，光电平台3由CCD摄像机、热像仪、雷达、激光照射器等以及能n×360°旋转的伺服组成的测角系统，用于观察各方位的目标。

无人车运行中通常有以下技术术语：

光电平台视轴：指光电平台在水平面对目标瞄准的向量。

航向角：在水平面内，光电平台视轴从正北顺时针旋转到车艏方向（同北斗天线基线方向）的夹角为航向角，顺时针为正。

方位角：光电平台按照规定的方向转动，并使视轴对准目标时的水平角度。

赋予北向：把航向角值交付于光电平台，并通过测量的视轴方位角实时确定无人车地理坐标系坐标北向。

无人车采用两个北斗天线和一个接收机作为无人车获取北向、本车位置以及光电平台姿态信息的设备，光电平台姿态等同于双天线北斗接收机给出的姿态角，在光电平台实施观察作业前，需要把以天线基线为基础的北斗双天线输出的航向角或北向赋予光电平台，使航向角或北向作为测量目标和解算出坐标的角度基准。为了保证精度，第一北斗天线1和第二北斗天线2布设在无人车纵轴线上，间距大于3米以满足北斗双天线接收输出航向角要求指标。

图2为光电平台建立的空间极坐标系，目前，对无人车光电平台北向赋予方法是利用惯性导航仪或磁针的指北功能，实现观察点定位O（x

现有方法存在以下问题：

1、需要已知的观察点O和目标点坐标p，观察点与目标点距离大于2km以上，且光电平台光视轴必须通过水平状态调试获得γ，这样才能完成赋予北向。

2、该方法使用磁针、惯性导航仪和单天线卫星设备，设备组成复杂、价格昂贵，光电平台北向标定对环境要求高（在无磁场干扰的室外环境中才能进行校准）、受天气影响大以及误差会随着时间积累等缺陷，不能在室内环境进行北向赋予。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种无人车光电平台北向赋予方法，它不再使用已知的观察点和目标点坐标，克服在不能接收到北斗信号的条件下实现光电平台北向赋予的功能，不受室外天气影响并消除了测量误差随时间积累等缺陷。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：

步骤1、将无人车停放在墙面正前方，可移动便携的激光投线仪架设在车尾，投射出的激光线与光电平台视轴原点等高，水平通过第一北斗天线和第二北斗天线的机械顶点，并投射在墙面上，投射光线为天线基线；

步骤2、用钢卷尺测量视轴原点到天线基线的距离d1，并在墙面6上按d2= d1标记出P点；

步骤3、转动光电平台视轴用CCD摄像机瞄准P点，记录下转台机械零位值并保存，此时视轴方位角等于车辆行驶时的航向角，无人车光电平台北向赋予完成。

本发明的优点是：测量设备简单，只需用到双天线北斗设备和激光投线仪就可完成，测量点位可见易得，不受野外气候条件影响，由于没有使用惯性导航仪造成的累计误差，标定测量误差不随时间积累，测试操作简便。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为无人车的结构图；

图2为光电平台建立的空间极坐标系；

图3为本方法发明的北向标定示意图。

图中，1、第一北斗天线；2、第二北斗天线；3、光电平台；4、无人车；5、激光投线仪；6、墙面。

实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

本发明包括以下步骤：

步骤1、如图3所示，将无人车4停放在墙面6正前方，相互间距离大于20m，可移动便携的激光投线仪5架设在车尾，投射出的激光线与光电平台视轴原点等高，水平通过第一北斗天线1和第二北斗天线2的机械顶点，并投射在墙面6上，投射光线为天线基线；

步骤2、用钢卷尺测量视轴原点到天线基线的距离d1，并在墙面6上按d2= d1标记出P点；

步骤3、转动光电平台3视轴用CCD摄像机瞄准P点，记录下转台机械零位值（即将瞄准P点视轴线作为驱动转台的机械零位值）并保存，此时视轴方位角即为天线基线轴值，所述天线基线轴值为第一北斗天线与第二北斗天线两点间的连线的航向值，等同于车辆行驶时的航向角，在实际使用时作为方位角的起点。

以上步骤完成，无人车光电平台北向赋予成功。

步骤4、瞄准点输出坐标方位角等于光电平台输出角度值γ与车辆行驶时的航向角α之和。