一种实现电子罗盘全方位安装的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:21086084 阅读:66 留言:0更新日期:2019-05-11 08:46
本发明专利技术公开了一种实现电子罗盘全方位安装的方法及装置,该方法包括以下步骤:校准时,以默认的安装方式采集传感器数据并计算传感器的用户校准参数;测量时,将传感器数据和用户校准参数通过预先配置的算法计算校准数据;根据用户选择的安装方式和校准数据进行坐标系转换得出安装方式数据;将安装数据通过预先配置的算法计算输出电子罗盘的安装方式姿态;置零时,将安装方式姿态通过预先配置的置零清零规则得到用户安装误差所对应的电子罗盘的置零姿态;将安装方式姿态与置零姿态及磁偏角通过预设方法去除用户的安装误差和磁偏角的偏差得到罗盘的最终姿态。有益效果:实现对电子罗盘的全方位安装,充分利用罗盘的使用空间,提升用户使用体验。

A Method and Device for Full-direction Installation of Electronic Compass

【技术实现步骤摘要】
一种实现电子罗盘全方位安装的方法及装置
本专利技术涉及电子罗盘
,具体来说,涉及一种实现电子罗盘全方位安装的方法及装置。
技术介绍
电子罗盘,又称数字罗盘,相比较于传统的罗盘,电子罗盘有着能耗低、体积小、重量轻、精度高、可微型化、数字化等优点。目前已经广泛的应用于军事,航空,航天,航海,导航,机器人,智能机械等各种行业。电子罗盘由磁力计、加速度计和MCU组成,有的甚至还加上陀螺仪,可以实现罗盘的动态使用。磁力计用来测量磁场(地磁场和干扰磁场),加速度计用来测量重力加速度,MCU需要处理磁力计和加速度计的信号,实现校准算法求出校准参数对磁干扰进行补偿,计算并输出姿态。姿态可以用欧拉角,四元数和方向余弦来表示,而欧拉角最直观,所以一般电子罗盘都会输出欧拉角:包括航向角(Yaw),俯仰角(Pitch)和横滚角(Roll)。由于电子罗盘要输出欧拉角,这就涉及到地理坐标系和本体坐标系之间的转换。常用的地理坐标系有东北天(ENU)和北东地(NED),比如:NED是以指北为X轴正向,以指东为Y轴正向,以指地为Z轴正向。电子罗盘的本体也有一套坐标系,比如:从中心往前面为x轴正向,从中心往右面为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现电子罗盘全方位安装的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:校准时,以默认的安装方式采集传感器数据Dr并计算传感器的用户校准参数Pc;测量时,将所述传感器数据Dr和所述用户校准参数Pc通过预先配置的算法计算校准数据Dc;根据用户选择的安装方式f和所述校准数据Dc进行坐标系转换得出安装方式数据Df;将所述安装数据Df通过预先配置的算法计算输出所述电子罗盘的安装方式姿态Af;置零时,将所述安装方式姿态Af通过预先配置的置零清零规则得到用户安装误差所对应的电子罗盘的置零姿态Az;将所述安装方式姿态Af与所述置零姿态Az及磁偏角d通过预设方法去除用户的安装误差和磁偏角d的偏差得到罗盘的最终姿...

【技术特征摘要】
1.一种实现电子罗盘全方位安装的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:校准时,以默认的安装方式采集传感器数据Dr并计算传感器的用户校准参数Pc;测量时,将所述传感器数据Dr和所述用户校准参数Pc通过预先配置的算法计算校准数据Dc;根据用户选择的安装方式f和所述校准数据Dc进行坐标系转换得出安装方式数据Df;将所述安装数据Df通过预先配置的算法计算输出所述电子罗盘的安装方式姿态Af;置零时,将所述安装方式姿态Af通过预先配置的置零清零规则得到用户安装误差所对应的电子罗盘的置零姿态Az;将所述安装方式姿态Af与所述置零姿态Az及磁偏角d通过预设方法去除用户的安装误差和磁偏角d的偏差得到罗盘的最终姿态Ab。2.根据权利要求1所述的实现电子罗盘全方位安装的方法,其特征在于,所述根据用户选择的安装方式f和所述校准数据Dc进行坐标系转换得出安装方式数据Df还包括以下步骤:分别定义地理坐标系和所述电子罗盘的默认本体坐标系;根据用户选择的安装方式进行坐标转换得到对应于安装方式的本体坐标系。3.根据权利要求2所述的实现电子罗盘全方位安装的方法,其特征在于,所述地理坐标系为n,定义为北东地坐标系,满足右手定则;则所述默认本体坐标系d中,坐标轴Xd为所述电子罗盘的本体从中心指向前面,坐标轴Yd为所述电子罗盘的本体从中心指向右面,坐标轴Zd为所述电子罗盘的本体从中心指向下面;其中,所述电子罗盘满足右手定则的本体坐标系b总共有24种,设定Zb的方向,可以选择电子罗盘的前后左右上下六个方向,再设定Xb的方向,只能选择剩下的两个轴的四个方向,Zb和Xb的方向选定了,则Yb的方向也就确定了;所述本体坐标系b,与24种安装方式一一对应,由默认本体坐标系d经过坐标转换得到;若安装方式0对应默认的本体坐标系d,安装方式1本体坐标系为Xb指右,Yb指后,Zb指下,则安装方式1对应的本体坐标系可由默认本体坐标系绕Zd顺时针旋转90°得到;坐标转换公式如下:由此,我们可以得到与24种安装方式相对应的24种本体坐标系。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨军冯进海
申请(专利权)人:深圳市沃感科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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