Как косвенно вычислить курс по разности скоростей колёс
14 апреля 2026Косвенное вычисление угла курса по разности скоростей колёс представляет собой упрощённую версию классического метода «колёсного одометра» в динамике транспортного средства. Его основной принцип заключается в использовании разности скоростей левого и правого колёс в сочетании с колесной базой автомобиля для вычисления угловой скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и последующего интегрирования с получением угла курса.
Конкретный способ реализации выглядит следующим образом:
(1) Вычисление мгновенной скорости рыскания по линейным скоростям левого и правого колёс
Считайте скорость левого заднего колеса и правого заднего колеса
(единица: рад/с), а затем по колесной базе L (единица: м) и радиусу качения шины r (единица: м) вычислите линейные скорости левого и правого колёс: ;
;

Непосредственное использование этой формулы в реальных условиях сталкивается со многими практическими проблемами, поэтому также требуются алгоритмическая коррекция рулевой геометрии и компенсация бокового скольжения и нелинейных участков. Коррекция рулевой геометрии (геометрия Аккермана) обычно использует скорость колёс неуправляемой оси, как правило заднего моста, для расчёта скорости изменения угла курса. Компенсация бокового скольжения и нелинейности обычно предполагает слияние расчёта по разности скоростей колёс с данными гироскопа IMU (инерциального измерительного блока), например с помощью фильтра Калмана: разность скоростей колёс используется для коррекции дрейфа нулевого смещения гироскопа, а гироскоп компенсирует динамическую задержку расчёта по колёсной скорости.
(1) Обработка сигнала
При движении на низких скоростях разность скоростей левого и правого колёс очень мала. Если разрешения счётчика импульсов колесной скорости недостаточно, это вызовет сильные скачки вычисленной скорости изменения угла курса. Поэтому для удаления высокочастотного шума требуется низкочастотная фильтрация первого порядка.
![]()
(2) Интегрирование для вычисления угла курса
![]()
Таким образом, только с помощью датчиков скорости колёс можно получить высокоточную оценку скорости изменения угла курса в условиях низкой скорости и квазистатики, что имеет большое значение для кратковременного позиционирования и счисления пути.







