# 汽车运动约定

汽车应用有时需要从标准 INS 输出推导特定观测量。最常见的输出包括物体速度、滑移角与曲率。

# 惯导对齐

需要明确：汽车专用输出的精度不仅取决于 INS 固有性能，还受车辆内机械安装的影响。尤其是，INS 必须与车架正确对齐，才能保证测量有效且一致。

例如，若 INS 安装时航向偏差为 1°，则滑移角测量将以 1° 为中心，而非 0°。

此外，标称的车辆滑移角与曲率测量通常在非转向轴（一般为后轴）中心计算。

不过，也可通过将 INS 安装在待测位置，或使用偏移监测点，在车辆其他位置评估这些量。

使用汽车运动剖面时，INS 卡尔曼滤波器会估计并细化俯仰与偏航安装偏差，以确保最佳导航性能。但该估计得到的未对准仅在内部使用，不会改变产品对外输出的数据。

滑移角（Slip angle） 是地面航迹（车辆实际运动方向）与航向（车辆纵轴指向）之间的夹角。

以下公式用于计算以弧度为单位的滑移角：

由于地面航迹仅在车辆运动时有定义，该输出仅在速度超过 1 m/s 时有效。此外，若出现恒定的滑移角数值，通常表明 INS 未与车架正确对齐（主要为航向角偏差）。

车辆行为与运动约束

若预计车辆会经常出现打滑或漂移，建议使用不依赖汽车约束假设的运动剖面，例如飞机运动剖面。

滑移角测量位置

滑移角测量使用二维速度信息，因此在车辆不同位置处结果不同。最常见的滑移角测量点是车辆旋转中心。

滑移角输出精度直接受以下参数影响：

通常在 50 km/h 的典型车速下评估侧滑角精度。

下表给出 RTK 模式下 Epsilon-D 在不同速度下的预期精度示例（典型航向精度 0.1°，速度精度 0.05 m/s）：

曲率半径直接反映车辆转弯的急缓程度。在速度与角速度均近似恒定的情形下（例如环形交叉路口），曲率半径可方便地与环岛半径进行比较。

沿轨迹拟合的曲率半径

以下公式用于计算曲率半径（单位：米）：

由于直线行驶时曲率趋于无穷大，该值仅在角速率高于 1 °/s 且速度高于 1 m/s 时计算并有效。

曲率测量位置

曲率测量使用二维速度信息，因此在车辆不同位置处结果不同。最常见的曲率测量点是车辆旋转中心。