本申请涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆位姿的预测方法、装置及电子设备。该方法中，获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，即：系统状态信息的第一后验估计值、误差系统状态信息的协方差矩阵的第二后验估计值；再基于惯性测量信息中的加速度和角速度，预测车辆系统在第二时刻的先验预测信息；响应于接收到卫星系统信息或轮速计信息，基于相应的位置信息、航向角信息或相应的速度，以及基于先验预测信息，预测车辆系统在第二时刻的第二后验信息，该第二后验信息包括：更新后的第一后验估计值、更新后的第二后验估计值；将更新后的第一后验估计值，作为车辆系统在所述第二时刻的目标位姿，以提高对车辆位姿的预测的鲁棒性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种车辆位姿的预测方法、装置及电子设备
[0001]本申请涉及智能驾驶
，尤其涉及一种车辆位姿的预测方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]智能汽车自动驾驶过程中，需要通过车载的各种传感器融合，才能计算出车辆位姿，进而在不基于地图匹配的情况下，给出车辆位姿的相对准确的预测。
[0003]相关技术中，一般针对全球导航卫星系统采集的位置信息和惯性测量单元采集的加速度、角速度，进行误差状态卡尔曼滤波(Error State Kalman Filter，ESKF)处理的方案，进而预测在高频下的车辆位姿，再使用全球导航卫星系统采集的绝对位置信息做滤波过程的更新。
[0004]可以看出，虽然上述采用ESKF的方案实现在不基于地图匹配的情况下，给出车辆位姿的相对准确的预测，但是在实际应用中存在以下的技术缺陷。
[0005]一、上述方案虽然使用全球导航卫星系统的绝对位置信息作为观测量对车辆位姿进行了更新，但在一些全球导航卫星系统的信号质量较差的场景下，这种方案存在预测车辆位姿导致轨迹异常的问题。
[0006]二、上述方案虽然基于惯性预测单元采集的加速度进行预测，但在车辆低速的场景下，由于惯性测量单元的特性，其采集的加速度准确度低，导致车辆位姿的预测出现异常，这将影响后续的航迹推测，进而引入较大的误差；例如，滤波后的轨迹有局部的异常突起等。
技术实现思路
[0007]本申请提供一种车辆位姿的预测方法、装置及电子设备，用以解决上述问题，提高车辆位姿的预测的鲁棒性。
[0008]第一方面，本申请提供了一种车辆位姿的预测方法，所述方法包括：
[0009]获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，所述第一后验信息包括：系统状态信息的第一后验估计值、误差系统状态信息的协方差矩阵的第二后验估计值；
[0010]基于惯性测量信息中的加速度和角速度，以及，基于所述第一后验信息，预测所述车辆系统在第二时刻的先验预测信息；
[0011]响应于接收到卫星系统信息，基于相应的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息，所述第二后验信息包括：更新后的第一后验估计值、更新后的第二后验估计值；
[0012]响应于接收到轮速计信息，基于相应的速度，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；
[0013]将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿。
[0014]第二方面，本申请提供了一种车辆位姿的预测装置，所述装置包括：
[0015]获取模块，获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，所述第一后验信息包括：系统状态信息的第一后验估计值、误差系统状态信息的协方差矩阵的第二后验估计值；
[0016]第一预测模块，基于惯性测量信息中的加速度和角速度，以及，基于所述第一后验信息，预测所述车辆系统在第二时刻的先验预测信息；
[0017]第二预测模块，响应于接收到卫星系统信息，基于相应的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息，所述第二后验信息包括：更新后的第一后验估计值、更新后的第二后验估计值；响应于接收到轮速计信息，基于相应的速度，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿。
[0018]可选地，所述获取模块，具体用于：
[0019]当第一时刻为初始时刻时，基于卫星系统信息，获得车辆系统在所述初始时刻的初始系统状态信息以及初始误差系统状态信息的初始协方差矩阵；
[0020]计算所述初始系统状态信息的第一后验估计值，以及，计算所述初始协方差矩阵的第二后验估计值；
[0021]将所述第一后验估计值以及所述第二后验估计值，作为所述车辆系统在所述第一时刻的第一后验信息。
[0022]可选地，所述获取模块，具体用于：
[0023]当第一时刻不为初始时刻时，基于历史数据，获取通过对车辆系统在所述第一时刻的系统状态信息进行更新后，生成的第二后验信息，作为车辆系统在第一时刻的第一后验信息。
[0024]可选地，所述第二预测模块，用于在所述将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿之前，具体用于：
[0025]响应于在同一时刻接收所述卫星系统信息以及所述轮速计信息，则：
[0026]基于所述卫星系统信息中的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；
[0027]基于所述轮速计信息中的速度，对所述第二后验信息进行量测更新，得到更新后的第二后验信息，以覆盖所述第二后验信息；
[0028]或者，
[0029]基于所述轮速计信息中的速度，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；
[0030]基于所述卫星系统信息中的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，对所述第二后验信息进行量测更新，得到更新后的第二后验信息，以覆盖所述第二后验信息。
[0031]可选地，所述第二预测模块，用于响应于接收到轮速计信息，基于相应的速度，对所述第二后验信息进行量测更新，具体用于：
[0032]当接收到轮速计信息时，基于所述轮速计信息中速度的量测噪声，以及，基于所述系统状态信息，获得所述速度的速度观测量；
[0033]采用所述误差系统状态量，对所述速度观测量进行求导处理，得到目标雅可比矩
阵；
[0034]基于所述目标雅可比矩阵，更新所述第二后验信息。
[0035]可选地，所述第二预测模块，用于将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿，具体用于：
[0036]获取所述轮速计信息中速度的第一时间戳；
[0037]针对所述第一时间戳，基于所述惯性测量信息，获得相邻的两帧轮速帧之间的相对位姿；
[0038]将所述相对位姿作为帧间约束，对所述更新后的第一后验估计值进行滑窗式的位姿优化处理后，获得所述车辆系统在所述第二时刻的目标位姿。
[0039]可选地，所述第二预测模块，用于针对所述第一时间戳，基于所述惯性测量信息，获得相邻的两帧轮速帧之间的相对位姿，具体用于：
[0040]基于所述惯性测量信息，获取所述第一时间戳对应的第一角速度和第一陀螺仪的零偏；
[0041]基于所述速度、所述第一角速度以及所述第一陀螺仪的零偏，针对相邻的两帧轮速帧进行预积分，得到所述两帧轮速帧之间的相对位姿。
[0042]第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0043]存储器，用于存放计算机程序；
[0044]处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现上述的一种车辆位姿的预测方法步骤。
[0045]第四本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆位姿的预测方法，其特征在于，所述方法包括：获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，所述第一后验信息包括：系统状态信息的第一后验估计值、误差系统状态信息的协方差矩阵的第二后验估计值；基于惯性测量信息中的加速度和角速度，以及，基于所述第一后验信息，预测所述车辆系统在第二时刻的先验预测信息；响应于接收到卫星系统信息，基于相应的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息，所述第二后验信息包括：更新后的第一后验估计值、更新后的第二后验估计值；响应于接收到轮速计信息，基于相应的速度，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，包括：当第一时刻为初始时刻时，基于卫星系统信息，获得车辆系统在所述初始时刻的初始系统状态信息以及初始误差系统状态信息的初始协方差矩阵；计算所述初始系统状态信息的第一后验估计值，以及，计算所述初始协方差矩阵的第二后验估计值；将所述第一后验估计值以及所述第二后验估计值，作为所述车辆系统在所述第一时刻的第一后验信息。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆系统在第一时刻的第一后验信息，包括：当第一时刻不为初始时刻时，基于历史数据，获取通过对车辆系统在所述第一时刻的系统状态信息进行更新后，生成的第二后验信息，作为车辆系统在第一时刻的第一后验信息。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述更新后的第一后验估计值，作为所述车辆在所述第二时刻的目标位姿之前，还包括：响应于在同一时刻接收所述卫星系统信息以及所述轮速计信息，则：基于所述卫星系统信息中的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；基于所述轮速计信息中的速度，对所述第二后验信息进行量测更新，得到更新后的第二后验信息，以覆盖所述第二后验信息；或者，基于所述轮速计信息中的速度，以及，基于所述先验预测信息，预测所述车辆系统在所述第二时刻的第二后验信息；基于所述卫星系统信息中的位置信息和航向角信息，以及，基于所述先验预测信息，对所述第二后验信息进行量测更新，得到更新后的第二后验信息，以覆盖所述第二后验信息。5.如权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，响应...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，文卫金，黄虎，
申请(专利权)人：宁波吉利汽车研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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