利用信号接收器计算姿态角的方法及设备技术
【技术实现步骤摘要】
利用信号接收器计算姿态角的方法及设备
本专利技术涉及导航
，尤其涉及一种利用信号接收器计算姿态角的方法及设备。
技术介绍
随着科技进步，越来越多的设备具备导航定位功能，其中，在提供位置服务时，确定设备的空间姿态在例如无人驾驶车辆、无人机等设备中是至关重要的安全保障。因此获取精确的姿态角数据非常关键。目前在基于位置服务的应用导航系统中，计算姿态角的方法一般都是通过惯性测量组合系统测量后计算获得，该惯性测量组合系统主要由加速度传感器，陀螺仪，磁传感器组合而成，其中加速度传感、陀螺仪可以有效计算设备的翻转角和俯仰角，而磁传感器可用来计算设备的偏航角，通过获得翻转角、俯仰角以及偏航角这三个数据就可以确定设备的空间姿态。但采用惯性测量组合系统测量与计算姿态角时，会因器件受到各种各样的影响导致计算误差较大。这些影响包括：加速度传感器的制作工艺水平，设备振动，周围环境对磁传感器的电磁干扰，以及陀螺仪的误差随着时间逐渐积累等。因此，采用惯性测量组合系统测量后计算的方法在干扰严重的环境和特定的条件下会导致设备无法正常工作或产生无法容忍的误差。还有就是一旦惯性测量组合系统发生系...
【技术保护点】
一种利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10利用至少4个所述信号接收器建立待定位目标的姿态角模型；S20建立各所述信号接收器与预定数量信号发射器之间的第一双差分模型，计算任意时刻所述待定位目标的姿态角；S30建立各所述信号接收器在连续时间点下的第二双差分模型，计算所述待定位目标位移变化时所述姿态角的相对变化量；S40获取所述待定位目标满足预设条件的姿态角。
【技术特征摘要】
1.一种利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10利用至少4个所述信号接收器建立待定位目标的姿态角模型；S20建立各所述信号接收器与预定数量信号发射器之间的第一双差分模型，计算任意时刻所述待定位目标的姿态角；S30建立各所述信号接收器在连续时间点下的第二双差分模型，计算所述待定位目标位移变化时所述姿态角的相对变化量；S40获取所述待定位目标满足预设条件的姿态角。2.根据权利要求1所述的利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，所述方法在步骤S10之前还包括：S50通过一惯性测量组合系统测量所述待定位目标的常规姿态角；S60若相邻两个时刻的常规姿态角之间的变化量超过预设阈值时，则进入所述步骤S10。3.根据权利要求1或2所述的利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，所述信号接收器为GPS接收器、Wi－Fi信号接收器、蓝牙信号接收器、RFID信号接收器、声学传感器或者光学传感器。4.根据权利要求3所述的利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，当所述信号接收器为GPS接收器时，所述信号发射器为卫星，步骤S20进一步包括以下步骤：S21计算所述GPS接收器与所述卫星之间的真实伪距以及载波相位的观测量；S22依据所述载波相位的观测量建立各GPS接收器之间的差分模型；S23依据所述差分模型，建立各GPS接收器分别与预定数量的所述卫星之间的双差分模型；S24建立任意时刻所述待定位目标的姿态角模型；S25计算所述待定位目标在任意时刻的姿态角。5.根据权利要求4所述的利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，步骤S30进一步包括：S31依据各所述GPS接收器之间的差分模型，建立各GPS接收器之间在t1时刻的第一差分模型和在t2时刻的第二差分模型；S32建立各GPS接收器在所述t2时刻与所述t1时刻之间的双差分模型；S33建立各GPS接收器从所述t1时刻到所述t2时刻的姿态角相对变化量模型；S34依据所述姿态角相对量变化模型，计算所述姿态角从所述t1时刻到所述t2时刻的相对变化值。6.根据权利要求4所述的利用信号接收器计算姿态角的方法，其特征在于，步骤S40利用可扩展性卡尔曼滤波获取所述待定位目标满足预设条件的姿态角，具体包括以下步骤：S41依据所述相对变化值，基于所述姿态角相对变化量模型和各GPS接收器分别与预定数量的所述卫星之间的双差分模型建立线性方程；S42简化各GPS接收器分别与预定数量的所述卫星之间的双差分模型，生成简化方程；S43基于所述姿态角相对变化量模型及当前时刻的所述简化方程预测下一时刻的新简化方程，通过可扩展...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅勃，
申请(专利权)人：深圳市西博泰科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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