航向角的融合方法和设备技术

本发明专利技术提供一种航向角的融合方法和设备。该方法包括：判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据；根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，所述航向角包括磁航向角或全球定位系统GPS航向角；对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息。本发明专利技术结合磁航向角或者GPS航向角进行航向融合，融合结果受数据失真度影响小，因此得到的航向角信息准确度高。

【技术实现步骤摘要】
航向角的融合方法和设备
本专利技术涉及导航
，尤其涉及一种航向角的融合方法和设备。
技术介绍
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机与载人飞机相比，具有体积小、造价低以及使用方便等特点，使其在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援以及影视拍摄等方面有广泛的应用。无人机导航技术是无人机能否精准地按照设定轨迹去飞行的重要支撑。目前应用在无人机上的导航主要是多传感器融合技术，比如：全球定位系统(GlobalPositioningSystem，简称GPS)和惯性测量单元Inertialmeasurementunit，简称IMU)的组合，或者，磁强计和惯性测量单元Inertialmeasurementunit，简称IMU)的组合。在磁强计和IMU的组合下，现有技术是依据磁强计检测得到的三轴磁数据直接修正航向角。然而，三轴磁数据可能存在干扰，上述方法得到的航向角误差较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种航向角的融合方法和设备，用以解决现有技术计算得到的航向角误差大的问题。第一方面，本专利技术提供一种航向角的融合方法，包括：判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据；根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，所述航向角包括磁航向角或全球定位系统GPS航向角；对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息。可选的，所述根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，包括：若能够采集到所述三轴磁数据，且所述可移动平台与地面的距离小于第一预设值或所述可移动平台的姿态角大于或等于第二预设值时，将磁航向角确定为所述可移动平台的航向角。可选的，所述根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，包括：若未采集到所述三轴磁数据，则将全球定位系统GPS航向角确定为所述可移动平台的航向角。可选的，所述对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息，包括：建立所述航向角的观测方程；根据所述观测方程，确定所述航向角的观测矩阵；根据所述观测矩阵，对所述航向角进行融合，得到所述航向角信息。可选的，所述根据所述观测矩阵，对所述航向角进行融合，包括：获取所述航向角的测量噪声；根据所述观测矩阵和所述测量噪声，计算所述航向角的增益；根据所述增益，对所述航向角进行融合。可选的，所述根据所述增益，对所述航向角进行融合之前，所述方法还包括：根据所述观测矩阵和所述测量噪声，计算所述航向角对应的方差；判断所述方差是否大于或等于所述测量噪声；所述根据所述增益，对所述航向角进行融合，包括：在判断出所述方差大于或等于所述测量噪声时，根据所述增益，对所述航向角进行融合。可选的，所述根据所述增益，对所述航向角进行融合之后，所述方法还包括：根据所述增益和所述观测矩阵，对所述航向角对应的方差进行更新。第二方面，本专利技术提供一种航向角的融合装置，包括：判断模块，用于判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据；确定模块，用于根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，所述航向角包括磁航向角或全球定位系统GPS航向角；融合模块，用于对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息。可选的，所述确定模块，具体用于：若能够采集到所述三轴磁数据，且所述可移动平台与地面的距离小于第一预设值或所述可移动平台的姿态角大于或等于第二预设值时，将磁航向角确定为所述可移动平台的航向角。可选的，所述确定模块，具体用于：若未采集到所述三轴磁数据，则将全球定位系统GPS航向角确定为所述可移动平台的航向角。可选的，所述融合模块，具体用于：建立所述航向角的观测方程；根据所述观测方程，确定所述航向角的观测矩阵；根据所述观测矩阵，对所述航向角进行融合，得到所述航向角信息。可选的，所述融合模块，具体用于：获取所述航向角的测量噪声；根据所述观测矩阵和所述测量噪声，计算所述航向角的增益；根据所述增益，对所述航向角进行融合。可选的，所述融合模块，还用于：根据所述观测矩阵和所述测量噪声，计算所述航向角对应的方差；判断所述方差是否大于或等于所述测量噪声；相应的，所述融合模块，具体用于：在判断出所述方差大于或等于所述测量噪声时，根据所述增益，对所述航向角进行融合。可选的，上述装置，还包括：更新模块，用于根据所述增益和所述观测矩阵，对所述航向角对应的方差进行更新。第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述航向角的融合方法。第四方面，本专利技术提供一种导航设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来实现上述航向角的融合方法。本专利技术提供的航向角的融合方法和设备，首先判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据，当能够采集到可移动平台的三轴磁数据时，对磁航向角进行融合，得到可移动平台的航向角信息。当不能采集到可移动平台的三轴磁数据时，对GPS航向角进行融合，得到可移动平台的航向角信息；使得在无法采集到三轴磁数据的情况下(即IMU加磁强计的组合失效情况下)，可以利用GPS数据进行航向角融合，提高了飞行的稳定性和可靠性。另外，和现有技术相比，本专利技术结合磁航向角或者GPS航向角进行航向融合，融合结果受数据失真度影响小，因此得到的航向角信息准确度高。附图说明图1为本专利技术提供的航向角融合方法涉及到的应用场景示意图；图2为本专利技术提供的航向角融合方法的实施例一的流程示意图；图3为本专利技术提供的航向角融合方法的实施例二的流程示意图；图4为本专利技术提供的航向角融合方法的实施例三的流程示意图；图5为本专利技术提供的航向角的融合装置的结构示意图；图6为本专利技术提供的导航设备的硬件结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航向角的融合方法，其特征在于，包括：/n判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据；/n根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，所述航向角包括磁航向角或全球定位系统GPS航向角；/n对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种航向角的融合方法，其特征在于，包括：
判断是否能够采集到可移动平台的三轴磁数据；
根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，所述航向角包括磁航向角或全球定位系统GPS航向角；
对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，包括：
若能够采集到所述三轴磁数据，且所述可移动平台与地面的距离小于第一预设值或所述可移动平台的姿态角大于或等于第二预设值时，将磁航向角确定为所述可移动平台的航向角。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据判断结果，确定所述可移动平台的航向角，包括：
若未采集到所述三轴磁数据，则将全球定位系统GPS航向角确定为所述可移动平台的航向角。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述航向角进行融合，得到所述可移动平台的航向角信息，包括：
建立所述航向角的观测方程；
根据所述观测方程，确定所述航向角的观测矩阵；
根据所述观测矩阵，对所述航向角进行融合，得到所述航向角信息。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测矩阵，对所述航向角进行融合，包括：
获取所述航向角的测量噪声；
根据所述观测矩阵和所述测量噪声，计算所述航向角的增益；
根据所述增益，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍盈盈，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11