姿态角测量初始化方法和装置、姿态角测量方法和装置制造方法及图纸

一种姿态角测量初始化方法，包括：统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、固定解次数和浮点解次数；判断姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；判断姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限；判断姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；若上述三个判断步骤中判断结果均为是，则计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。上述方法提高了初始化可靠性。本发明专利技术还涉及一种姿态角测量初始化装置、一种姿态角测量方法和装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及载体的姿态测量
，特别是涉及一种姿态角测量初始化方法和装置，还涉及一种姿态角测量方法和装置。
技术介绍
姿态测量一般应用于卫星、航天器、载人机以及无人机等处于动态或者静态的载体上。测姿过程中，主要针对载体的姿态角进行测量。姿态角包括航向角、俯仰角以及横滚角。设备在首次输出姿态角时，需要进行初始化。在采用GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球导航卫星系统)进行姿态角测量时，由于GNSS信号功率低，并且很容易受到多径信号或者其他形式的干扰，导致GNSS解算姿态角时出现不稳定情况，从而导致初始化错误，降低初始化可靠性，进而降低解算得到的姿态角的准确度。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以提高初始化可靠性的姿态角测量初始化方法和装置，还提供一种姿态角测量方法和装置。一种姿态角测量初始化方法，所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；所述方法包括：统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；所述姿态角根据接收到的GNSS信号进行姿态解算得到；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；若上述三个判断步骤中判断结果均为是，则表示初始化成功，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。在其中一个实施例中，所述统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数的步骤之前还包括：将姿态角的分布区域按预设间隔划分为多个角度区间。在其中一个实施例中，所述预设间隔为5度。在其中一个实施例中，若各判断步骤的判断结果不全为是，则重新执行所述统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数的步骤。一种姿态角测量初始化装置，所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；包括：统计单元，用于统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；所述姿态角根据接收到的GNSS信号进行姿态解算得到；判断单元，用于判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；所述判断单元还用于判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限，并判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；以及初始化单元，用于在所述判断单元执行的各判断过程的判断结果均为是时，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。在其中一个实施例中，所述统计单元还用于将姿态角的分布区域按预设间隔划分为多个角度区间。在其中一个实施例中，所述预设间隔为5度。在其中一个实施例中，所述统计单元还用于在所述判断单元执行的各判断过程的判断结果不全为是时，重新统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数。一种姿态角测量方法，用于对载体的姿态角进行测量；所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；所述方法包括：接收GNSS信号并进行姿态角解算；进行姿态角测量初始化，包括统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；若上述三个判断步骤中判断结果均为是，则表示初始化成功，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出；根据所述初始化值对解算得到的姿态角进行处理；以及输出处理后得到的姿态角。一种姿态角测量装置，用于对载体的姿态角进行测量；所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；所述姿态角测量装置包括：解算单元，用于接收GNSS信号并进行姿态角解算；姿态角测量初始化装置，包括统计单元，用于统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；判断单元，用于判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；所述判断单元还用于判断判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限，并判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；以及初始化单元，用于在所述判断单元执行的各判断过程的判断结果均为是时，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出；处理单元，用于根据所述初始化值对解算得到的姿态角进行处理；以及输出单元，用于输处理后得到的姿态角。上述姿态角测量初始化方法和装置，通过统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数，并根据统计结果判断姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否大于第一门限，以保证最大概率的角度区间内具有一定的固定解比例，避免最大概率的角度区间内全部是浮点解。同时还会判断姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与统计时长内总的姿态角次数之比是否大于第二门限，以保证统计时长内有足够的正确结果。初始化过程中，还需要判断姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否大于第三门限，以确保判断出来概率最大的角度区间为正确解区间。仅在上述判断步骤中的判断结果均为是，才表示初始化成功，并计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出，从而提高了初始化过程的可靠性。上述姿态角测量方法和装置，在上述姿态角测量初始化方法和装置进行初始化得到较为可靠的初始化值后，利用该初始化值对后续输出的姿态角进行处理，从而确保姿态角测量装置测量得到的姿态角具有较高的准确度。附图说明图1为一实施例中的姿态角测量方法的流程图；图2为图1中的S120的流程图；图3为一实施例中的姿态角测量装置的结构框图；图4为图3中的姿态角测量初始化装置的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为一实施例中的姿态角测量方法的流程图。该姿态角测量方法可以应用于载体中，以对载体的姿态角进行测量。载体可以为静态载体，也可以为动态载体。例如，载体可以为卫星、航天器、载人机以及无人机等。测量的姿态角可以为航向角、俯仰角或者横滚角。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种姿态角测量初始化方法，所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；其特征在于，所述方法包括：统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；所述姿态角根据接收到的GNSS信号进行姿态解算得到；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；若上述三个判断步骤中判断结果均为是，则表示初始化成功，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。

【技术特征摘要】
1.一种姿态角测量初始化方法，所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；其特征在于，所述方法包括：统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；所述姿态角根据接收到的GNSS信号进行姿态解算得到；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限；判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；若上述三个判断步骤中判断结果均为是，则表示初始化成功，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数的步骤之前还包括：将姿态角的分布区域按预设间隔划分为多个角度区间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设间隔为5度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若各判断步骤的判断结果不全为是，则重新执行所述统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数的步骤。5.一种姿态角测量初始化装置，所述姿态角为航向角、俯仰角或者横滚角；其特征在于，包括：统计单元，用于统计在统计时长内落入到每个角度区间内的姿态角次数、姿态角的固定解次数和姿态角的浮点解次数；所述姿态角根据接收到的GNSS信号进行姿态解算得到；判断单元，用于判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的固定解次数和浮点解次数的比例是否超过第一门限；所述判断单元还用于判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数和统计时长内总的姿态角次数之比是否超过第二门限，并判断统计时长内姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角次数与姿态角出现概率第二大的角度区间内的姿态角次数之比是否超过第三门限；以及初始化单元，用于在所述判断单元执行的各判断过程的判断结果均为是时，计算姿态角出现概率最大的角度区间内的姿态角的平均值作为初始化值输出。6.根据权利要求5所述的姿态角测量初始化装置，其特征在于，所述统计单元还用于将姿态角的分布区域按预设间隔划分为多个角度区间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振亚，王春华，
申请(专利权)人：深圳市华信天线技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44