用变更四元数数据表示对可倾斜物体中的方位角估算制造技术

基于陀螺和倾斜传感器输出的对可倾斜物体的方位角进行跟踪和控制。对由陀螺输出的信号作变换和积分产生变更四元数形式的估算位置信息，此变更四元数的偏航角分量限定为零值。倾斜传感器的输出也产生同样形式的变更四元数，并用于去探测和校正估算位置信息的误差分量。陀螺的漂移也以倾斜传感器的输出为基础进行校正。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Using variable four digit data representation to estimate azimuth in an oblique object

The azimuth of the tilted object is tracked and controlled based on the output of the gyro and tilt sensor. The transformation and integration of signals produced by the gyro are used to produce the estimated position information in the form of four variables. The variation of the yaw angle component of the four variables is limited to zero. The output of the tilt sensor also produces the same form of change in the number of four variables, and is used to detect and correct the error component of the estimated position information. The drift of the gyro is also calibrated on the basis of the output of the tilt sensor. \ue5cf

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可倾斜物体的跟踪和控制。使用四元数去表示一个物体在空间的取向是已知的。通常的四元数记号比广泛采用的欧拉角数据表示在计算上更有效。此外，四元数记号不像欧拉角记号那样遇到奇异点。下面的美国专利公开了采用四元数去控制、确定、和/或显示一物体在空间的取向其专利号为5,875,993；5,212,480；4,797,836；4,742,836；和4,737,794。四元数的一般讨论一个四元数有四个元素，它是由Sir William Rowan Hamilton在1843年首先想出的一个超复数。一个四元数由标量部分和矢量部分组成。矢量部分是三个实分量的排序三重数(矢量)，这三个实分量被指定沿着三个复单位矢量i，j，k的方向。一个一般四元数的例子Q表示如下Q＝q0+iq1+jq2+kq3 (方程1)四元数相加由相同方向的分量相加来实现，四元数相乘可采用下列单位基矢量的成积来实现i2＝j2＝k2＝ijk＝-1(方程2)ij＝-ji＝k (方程3)jk＝-kj＝i (方程4)ki＝-ik＝j (方程5)因四元数是超复数，它有复数共轭，即将其矢量部分的方向反向。一个例子表式如下Q*本文档来自技高网...

【技术保护点】
估算可倾斜物体方位角的方法，该物体包括倾斜探测设备和角速度探测设备，此方法包含步骤： 从该角速度探测设备输出角速度信息； 变换和积分该输出的角速度信息去产生第１四元数位置信息使得该第１四元数位置信息被约束为表示绕地球参照系中水平轴的转动； 从倾斜探测设备输出倾斜信息； 处理该输出的倾斜信息去产生第２四元数位置信息使得该第２四元数位置信息被约束为表示绕该地球参照系中水平轴的转动； 比较该第１四元数位置信息与该第２四元数位置信息去产生误差信息；并且 用该误差信息去补偿该角速度探测设备的漂移。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JD罗维，
申请(专利权)人：独立技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]