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速度坐标系转换
问题描述
在做滤波器的时候,通常会遇到这样一个问题,轮速计通常安装在车辆后轴轮毂上,得到的速度通常标记为后轴中心的速度。然而IMU并不一定安装在车辆后轴中心,此时如果需要使用轮速做观测,则需要进行速度坐标系转换,即把轮速转化为IMU的速度观测。
转换关系
假设已知后轴中心与IMU的外参关系:
- \(R_{rear}^{imu}\) 和 \(t_{rear}^{imu}\)组合表示为后轴中心
rear
在IMU坐标系的位姿 - 即\(p_{imu} = R_{rear}^{imu} p_{rear} + t_{rear}^{imu}\)把后轴中心坐标系的某个点\(p_{rear}\)转换到IMU坐标系,得到点\(p_{imu}\)
假设已知后轴中心的速度\(v_{rear}\),和后轴中心角速度\(\omega_{rear}\),那么IMU的速度\(v_{imu}\)可表示为:
\[ v_{imu} = R_{rear}^{imu} v_{rear} - [R_{rear}^{imu} \omega_{rear}]_{\times}t_{rear}^{imu} \]
如果直接使用IMU的角速度\(\omega_{i}\),则可表示为:
\[ v_{imu} = R_{rear}^{imu} v_{rear} - [\omega_{i}]_{\times}t_{rear}^{imu} \]