航向角校正方法、自移动设备及存储介质技术

本申请提出一种航向角校正方法、电子设备及存储介质，应用于自移动设备。校正方法包括：通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角；获取上一时刻的融合航向角和上一时刻的融合角速度；确定上一时刻与当前时刻之间的时间间隔；根据上一时刻的融合航向角和上一时刻的融合角速度及上一时刻与当前时刻之间的时间间隔，计算得到当前时刻的预测航向角。进而可根据当前时刻的预测可信度和观测可信度，将当前时刻的预测航向角和当前时刻的观测航向角进行融合，得到的融合航向角，可提高获取的航向角的准确度，实现对自移动设备的精准定位。备的精准定位。备的精准定位。

【技术实现步骤摘要】
航向角校正方法、自移动设备及存储介质


[0001]本申请涉及定位
，尤其涉及一种航向角校正方法、自移动设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]自移动设备沿预规划路径作业过程中，需要实时获取精确的自移动设备的航向角，以实时控制自移动设备能更好跟踪预规划路径。
[0003]目前，如果单独使用IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)角速度积分得到的角度作为自移动设备的航向角，则在长时间运行时存在稳态漂移问题，且在IMU内部陀螺仪发生温飘、零飘、振动等情况之后，测量得到的自移动设备的航向角稳态误差很大。如果单独使用RTK(Real time kinematic，实时差分定位)技术通过定位坐标来计算自移动设备的航向角，则短时间运行内的角度跳变大。可见，不管是通过IMU还是RTK技术对自移动设备进行航向定位，都存在偏差，准确度不够。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的主要目的在于提出一种航向角校正方法、自移动设备及计算机可读存储介质。旨在能够结合当前时刻的预测可信度和观测可信度，将自移动设备的预测航向角和观测航向角进行融合，从而可根据融合后的航向角对自移动设备的航向角进行校正，从而实现自移动设备的精准定位。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种航向角校正方法，应用于自移动设备,所述方法包括：
[0006]在所述自移动设备移动过程中，通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角；
[0007]获取上一时刻的融合航向角和所述上一时刻的融合角速度；
[0008]确定所述上一时刻与所述当前时刻之间的时间间隔；
[0009]根据所述时间间隔和所述上一时刻的融合航向角、所述上一时刻的融合角速度，计算得到所述当前时刻的预测航向角；
[0010]确定所述当前时刻的预测可信度和观测可信度，其中，所述观测可信度根据所述实时差分定位模块的定位精度进行调整；
[0011]根据所述当前时刻的预测可信度和观测可信度，将所述当前时刻的观测航向角和所述当前时刻的预测航向角进行融合，得到所述当前时刻的融合航向角；
[0012]基于所述当前时刻的融合航向角，对所述当前时刻的观测航向角进行校正。
[0013]本申请实施例的方法通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角，由于该观测航向角存在一定的偏差，因此可根据上一时刻的融合航向角和上一时刻的融合角速度及上一时刻与当前时刻之间的时间间隔，计算得到当前时刻的预测航向角。进而可根据当前时刻的预测可信度和观测可信度，将当前时刻的预测航向角和当前时
刻的观测航向角进行融合，得到融合航向角。本申请可提高航向角的准确度，通过实时差分定位模块的定位精度调整当前时刻的预测可信度和观测可信度，能够确定当前时刻的预测航向角的可信度和当前时刻的观测航向角的可信度，从而使得根据当前时刻的预测可信度和观测可信度，将当前时刻的预测航向角和当前时刻的观测航向角进行融合，得到的融合航向角更加准确，从而实现自移动设备精准定位。
[0014]为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种自移动设备，自移动设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本申请实施例第一方面的方法。
[0015]为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面的方法。
[0016]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0017]图1是本申请实施例提供的航向角校正方法的流程图；
[0018]图2是本申请实施例提供的通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角的步骤流程图；
[0019]图3是本申请实施例提供的根据第一定位信息、第二定位信息和角度变化量，得到当前时刻的观测航向角的步骤流程图；
[0020]图4是本申请实施例提供的根据角度变化量判断自移动设备的移动状态的流程图；
[0021]图5是本申请实施例提供的获取上一时刻的融合角速度的步骤流程图；
[0022]图6是本申请实施例提供的获取上一时刻的融合航向角的步骤流程图；
[0023]图7是本申请实施例提供的在获取当前时刻的观测航向角和当前时刻的预测航向角之后执行的步骤流程图；
[0024]图8是本申请实施例提供的航向角校正方法的另一流程图；
[0025]图9是本申请实施例提供的自移动设备的结构示意图。
具体实施方式
[0026]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本申请的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0027]对于自移动设备，如割草机、送餐机器人等，在作业过程中，往往需要沿预先规划的路径进行移动。此时，需要实时获取精确的自移动设备的航向角，才能够实时控制自移动设备更好地跟踪预先规划的路径。
[0028]为获取自移动设备的航向角，相关技术中采用IMU进行测量，将角速度积分得到的
角度作为自移动设备的航向角。或者，相关技术还采用RTK技术，通过定位坐标计算得到自移动设备的航向角。
[0029]然而，采用IMU进行测量，在自移动设备长时间运行时存在稳态漂移问题，且在IMU内部陀螺仪发生温飘、零飘、振动等情况之后，测量得到的自移动设备的航向角稳态误差很大。采用RTK技术，在自移动设备短时间运行内的角度跳变大。可见，不管是通过IMU还是通过RTK技术，对自移动设备进行航向定位，都存在偏差，准确度不够。
[0030]基于此，本申请实施例提出一种航向角校正方法，应用于自移动设备，能够将获取的自移动设备的预测航向角和观测航向角进行融合，从而可根据融合后的航向角对自移动设备的航向角进行校正，能够提高获取的航向角的准确度，实现对自移动设备的精准定位。
[0031]参照图1，图1是本申请实施例提供的航向角校正方法的流程图。图1所示的方法应用于自移动设备，航向角校正方法包括但不限于步骤S110至步骤S170。
[0032]步骤S110，在自移动设备移动过程中，通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角。
[0033]本申请实施例中，自移动设备在进行作业时，一般按照预先规划的路径移动。可以通过安装在自移动设备上的实时差分定位模块和惯性测量单元来获取自移动设备的实时位置和航向角，进而确定自移动设备是否按照预先规划的路径移动。其中，实时差分定位模块可用于测量自移动设备在移动过程中的位置信息、速度信息和姿态信息等。惯性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航向角校正方法，其特征在于，应用于自移动设备,所述方法包括：在所述自移动设备移动过程中，通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角；获取上一时刻的融合航向角和所述上一时刻的融合角速度；确定所述上一时刻与所述当前时刻之间的时间间隔；根据所述时间间隔和所述上一时刻的融合航向角、所述上一时刻的融合角速度，计算得到所述当前时刻的预测航向角；确定所述当前时刻的预测可信度和观测可信度，其中，所述观测可信度根据所述实时差分定位模块的定位精度进行调整；根据所述当前时刻的预测可信度和观测可信度，将所述当前时刻的观测航向角和所述当前时刻的预测航向角进行融合，得到所述当前时刻的融合航向角；基于所述当前时刻的融合航向角，对所述当前时刻的观测航向角进行校正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述上一时刻的融合航向角，包括：获取所述上一时刻的预测航向角；通过所述实时差分定位模块和所述惯性测量单元获取所述上一时刻的观测航向角；确定所述上一时刻的角度预测可信度和的所述上一时刻的角度观测可信度；根据所述上一时刻的角度预测可信度和所述上一时刻的角度观测可信度，将所述上一时刻的预测航向角和所述上一时刻的观测航向角进行融合计算，得到所述上一时刻的融合航向角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述上一时刻的融合角速度，包括：通过所述惯性测量单元获取所述上一时刻的观测角速度；确定所述上一时刻的预测角速度，所述上一时刻的预测角速度为所述上一时刻的前一时刻对应的融合角速度；确定所述上一时刻的角速度预测可信度和角速度观测可信度；根据所述上一时刻的角速度预测可信度和角速度观测可信度，将所述上一时刻的预测角速度和所述上一时刻的观测角速度进行融合，得到所述上一时刻的融合角速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过实时差分定位模块和惯性测量单元获取当前时刻的观测航向角，包括：通过所述实时差分定位模块获取所述上一时刻的第一定位信息和所述当前时刻的第二定位信息；通过所述惯性测量单元获取所述上一时刻和所述当前时刻之间的角度变化量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元财，张泫舜，陈浩宇，刘莹胜，
申请(专利权)人：深圳市正浩创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：