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龙图腾网恭喜南京邮电大学申请的专利一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115451949B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211006263.4，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法是由谭彩铭设计研发完成，并于2022-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法，将IMU安装在车辆车轮上，基于已知IMU安装参数，通过车辆、车轮运动学约束构建状态方程和观测方程，利用卡尔曼滤波器，将车轮转角、车轮旋转角速度和车身姿态作为状态量进行估计，进而获得车辆位姿与速度。同时提供了车轮IMU安装参数的估计方法，首先，在车轮‑IMU对准阶段，获得IMU相对于车轮的初步安装姿态；然后，将安装参数包含在卡尔曼滤波器状态量中进行估计，获得车轮IMU安装参数、车辆位姿、速度。本发明提高了IMU相对于车轮的安装参数估计精度，并进一步提高了基于车轮安装IMU的车辆定位精度。

本发明授权一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于车轮安装惯性测量单元的车辆定位方法，其特征在于：基于安装在车辆车轮预设位置的惯性测量单元，针对惯性测量单元安装参数未知情况下，执行步骤A-B，获得惯性测量单元安装参数，以及车辆实时位置、姿态和速度；针对惯性测量单元安装参数已知情况下，执行步骤C，获得车辆实时位置、姿态和速度： 步骤A：基于惯性测量单元的输出数据，采用预设姿态解算算法获得惯性测量单元相对于车轮的初步安装姿态矩阵； 上述步骤A包括如下步骤： 步骤A1：采集车辆停止状态下预设时间段内惯性测量单元中三轴加速度计的输出数据，并对预设时间段内三轴加速度计的输出数据取平均值，记为； 步骤A2：采集车辆行驶状态下预设时间段内三轴陀螺仪的输出数据，进而获得预设时间段内三轴陀螺仪的输出数据平均值，记为； 基于、，采用姿态解算算法获得惯性测量单元相对于车轮的初步安装姿态矩阵，表示系到系的姿态变换矩阵，系为惯性测量单元坐标系，系为沿其轴根据右手定则转动后与系重合的坐标系，系表示车轮坐标系； 步骤B：基于惯性测量单元相对于车轮的初步安装姿态矩阵，首先将预设各类型车轮参数、预设各类型车身姿态参数和预设惯性测量单元安装相关参数包含在状态量中，针对状态量，构建状态方程；将惯性测量单元的输出数据以及车身零水平角包含在观测量中，针对观测量，构建观测方程；并设定初值；然后基于状态方程与观测方程，利用卡尔曼滤波器，获得惯性测量单元安装参数和车辆实时位置、姿态、速度； 其中，为车轮转角，为车轮角速度，为车轮角加速度；为惯性测量单元中心与车轮转轴之间的距离，即偏心距；、和分别为车辆横滚角、俯仰角和方位角；为实测的惯性测量单元中三轴加速度计的输出数据；为实测的惯性测量单元中三轴陀螺仪输出角速度在系下的投影中轴的输出数据； 步骤C：基于已知的惯性测量单元安装参数，首先将预设各类型车轮参数、预设各类型车身姿态参数包含在状态量中，针对状态量，构建状态方程；将惯性测量单元的输出数据以及车身零水平角包含在观测量中，针对观测量，构建观测方程；设定初值；然后基于状态方程与观测方程，利用卡尔曼滤波器，获得车辆实时位置、姿态、速度； 其中，为车轮转角，为车轮角速度，为车轮角加速度；、和分别为车辆横滚角、俯仰角和方位角；为实测的在惯性测量单元中三轴加速度计的输出数据；为实测的惯性测量单元中三轴陀螺仪输出角速度在系下的投影中轴的输出数据；系表示车轮坐标系，其原点位于车轮中心，其轴垂直于车轮转轴，且由车轮中心指向惯性测量单元中心，轴沿车轮转轴方向指向车身左侧，轴由右手坐标系规则确定，系相对于车轮凝固；惯性测量单元坐标系为系，三个轴向分别沿着惯性测量单元的三个敏感方向，其原点位于惯性测量单元中心，即三轴加速度计敏感中心；系为惯性坐标系。

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