基于RTK双天线定位定向数据、IMU和方向盘角度的前轮角度估算

Question

基于RTK双天线定位定向数据、IMU和方向盘角度的前轮角度估算
在符合阿克曼角转向模型的四轮汽车中，基于RTK定位、车身IMU和方向盘角度对前轮角度进行估算。

要求：
1、估算的角度精度要求达到正负0.5度；
2、液压助力转向，方向盘有未知的自由行程
3、方向盘零位未知，不存在事前标定；
4、前轮不装任何传感器（霍尔、Gyro）。

条件：
1、RTK频率10HZ，固定解状态，双天线
2、IMU型号20680，水平放置，X轴朝车头方向，Y轴朝车辆右侧，Z轴朝下。
3、车辆行驶速度0.5-5.0米/秒

Answer 1

该回复引自免费微信小程序-皆我百晓生:

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解决方案：
基于RTK双天线定位、IMU和方向盘角度的前轮角度估算可以按照以下步骤进行：

1. 数据采集：使用RTK双天线定位系统、IMU和方向盘角度传感器，实时采集车辆的定位数据、姿态数据和方向盘角度数据。
2. 数据预处理：
   • 使用RTK定位系统提供的双天线数据，计算车辆的位置和方向。
   • 使用IMU提供的加速度计数据，计算车辆的加速度和姿态角。
   • 使用方向盘角度传感器提供的角度数据，获取方向盘的转角。
3. 前轮角度估算：
   • 根据阿克曼角转向模型，将车辆的位置、方向和加速度转换为前轮的转角。
   • 使用方向盘角度数据进行校准，根据方向盘转角的变化调整前轮角度的估算值。
4. 精度要求：
   • 使用估算的前轮角度与实际前轮角度进行比对，根据差值进行调整，使估算的前轮角度精度达到正负0.5度。

需要注意的是，由于液压助力转向和方向盘的自由行程未知，方向盘的零位也未知，所以在估算前轮角度时需要对这些因素进行校准和补偿，以提高估算结果的准确性。

另外，车辆行驶速度在0.5-5.0米/秒范围内，可以通过实时监测车辆的速度来进行后续的前轮角度估算，以适应不同行驶速度下的转向效果变化。