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摘要
激光雷达是智能网联汽车环境感知的重要传感器，多坐标系空间标定是激光雷达精准环境感知的前提条件。本文针对激光雷达与车体坐标系空间同步面临传感器观测单一的问题，提出基于激光雷达与车辆的平面运动和直线运动约束两步标定方法。为构建运动约束，基于激光里程计获取激光雷达运动位姿信息，通过激光雷达运动轨迹信息和时域上多帧地面平面拟合信息进行平面行驶识别，在满足平面路况下构建平面运动约束标定，进而标定横滚角与俯仰角；基于俯仰角和横滚角对车辆轨迹进行修正，通过激光运动轨迹建立直线行驶判别模型判别车辆运动状态，在满足车辆直线行驶路况下构建直线运动约束，从而标定偏航角。最后，在智能驾驶试验车上开展了激光雷达与车辆坐标系标定的实车试验，通过实车采集的数据验证了提出的空间同步方法的可行性。试验结果表明，本文提出的激光雷达与车体坐标系标定方法优于基于标定物的方法，在原始数据上可以保证标定后的旋转误差降低至0.61，误差率降低约47.4%。在手动调整的扩充数据上标定后的旋转误差降至1.64，误差率降低约40.6%。相对于基于标定物的方法旋转误差均有降低且不需要借助特定的标定物与标定场，降低了对环境的依赖程度。同时通过消融对比试验，证明了本文方法的有效性以及鲁棒性。
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