重庆理工大学学报2022,Vol.36Issue(11) :176-182.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.11.021

针对小车状态感知的卡尔曼滤波多传感器融合算法

Research on fusion algorithm of Kalman filter multi-sensors for car state perception

任其亮 程昊东
重庆理工大学学报2022,Vol.36Issue(11) :176-182.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.11.021

针对小车状态感知的卡尔曼滤波多传感器融合算法

Research on fusion algorithm of Kalman filter multi-sensors for car state perception

任其亮 1程昊东1
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作者信息

  • 1. 重庆交通大学 交通运输学院,重庆 400074
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摘要

为解决视觉传感器和雷达获取小车周边环境信息时的数据漂移问题,引入改进扩展卡尔曼滤波对多传感器信息进行融合处理,并将其应用在环境感知模型中.根据小车运动特性建立恒定转率和速度模型,以小车运动实时状态量为输入量构建状态转移函数.以视觉传感器和雷达自带的里程计坐标系建立传感器测量模型,与小车运动模型相结合追踪小车实时运动状态,对小车运动数据进行改进扩展卡尔曼滤波交叉融合,根据雷达和视觉传感器测量精确度的差距,时刻更新相应的噪声协方差矩阵.用搭载ZED双目摄像头及雷达的四轮非全向小车模拟实验,并与传统扩展卡尔曼滤波实验结果比较验证模型的有效性.结果表明:使用改进扩展卡尔曼滤波处理后小车状态曲线更加平滑,数据更为精确,几乎不存在零点漂移.相较改进扩展卡尔曼滤波,传统扩展卡尔曼滤波的最大误差增大了55%,平均误差增大了44%,均方误差增大了17%,且运行处理数据时间更长.

关键词

非全向小车/扩展卡尔曼滤波/环境感知/视觉传感器/雷达

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基金项目

国家社会科学基金(21BJY038)

出版年

2022
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.567
ISSN:1674-8425
被引量1
参考文献量6
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