姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备制造方法及图纸

本申请的实施例提供了一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备，可应用于地图导航等领域。该姿态修正方法包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。本申请实施例的技术方案可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。精确的导航指引。精确的导航指引。

【技术实现步骤摘要】
姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备


[0001]本申请涉及计算机及通信
，具体而言，涉及一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备。

技术介绍

[0002]姿态是惯性导航中的重要指标，如果姿态存在误差将直接影响比力加速度的分解，进而会引入速度误差，而速度误差会通过积分带来位置误差，所以要想获得精确的位置信息，姿态的准确是必不可少的。当卫星导航信号长时间失效不可用时，相关技术中并不会对姿态进行修正补偿，进而导致无法进行准确的导航指引。

技术实现思路

[0003]本申请的实施例提供了一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备，进而可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。
[0004]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种姿态修正方法，包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种姿态修正装置，包括：获取单元，配置为获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；确定单元，配置为根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；处理单元，配置为若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；修正单元，配置为根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。
[0007]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值；若所述差值的模值小于第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0008]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值；计算所述平均值的模值与所述重力加速度之间的差值。
[0009]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：若所述差值的模值小于所述第一加速度阈值、且所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二
加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0010]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：若所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于所述第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且所述差值的模值小于所述第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0011]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：将惯导系统基本方程映射到所述目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式；根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式；基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，得到所述加速度与失准角之间的关系。
[0012]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：根据机体坐标系到导航坐标系的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对所述惯导系统等效表达式进行调整；其中，调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式为：其中，表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。
[0013]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对所述关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；其中，所述重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系为：g
n
表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；所述调整得到的所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φ
h
表示水平方向上的失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。
[0014]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元配置为：根据所述加速度信息对所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式进行求解，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
[0015]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元配置为：根据水平方向上的失准角、水平方向上包含误差的加速度，以及所述陀螺仪传感器输出的漂移量，建立状态空间模型；基于所述加速度信息，通过卡尔曼滤波估计算法求解所述状态空间模型，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
[0016]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元配置为：根据所述终端设备的失准角、所述陀螺仪传感器在[t
m
‑1,t
m
]内输出的角增量信息，以及所述终端设备在t
m
‑1时刻的等效姿态旋转矩阵，计算所述终端设备在t
m
时刻的等效姿态旋转矩阵，其中，m大于
或等于1；基于所述终端设备在t
m
时刻的等效姿态旋转矩阵，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0017]在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元配置为：根据所述陀螺仪传感器在[t
m
‑1,t
m
]内输出的角增量信息和所述终端设备的失准角，计算所述终端设备经过失准角修正后的角增量；根据所述终端设备经过失准角修正后的角增量，计算所述终端设备在机体坐标系下从t
m
‑1时刻到t
m
时刻的姿态四元数；根据所述终端设备在机体坐标系下从t
m
‑1时刻到t
m
时刻的姿态四元数，以及所述终端设备在t
m
‑1时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，计算所述终端设备在t
m
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数；基于所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种姿态修正方法，其特征在于，包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。2.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，包括：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值；若所述差值的模值小于第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。3.根据权利要求2所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值，包括：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值；计算所述平均值的模值与所述重力加速度之间的差值。4.根据权利要求2所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，还包括：若所述差值的模值小于所述第一加速度阈值、且所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。5.根据权利要求4所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，还包括：若所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于所述第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且所述差值的模值小于所述第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。6.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，所述姿态修正方法还包括：将惯导系统基本方程映射到所述目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式；根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式；基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，得到所述加速度与失准角之间的关系。7.根据权利要求6所述的姿态修正方法，其特征在于，根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式，包括：根据机体坐标系到导航坐标系的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力
加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对所述惯导系统等效表达式进行调整；其中，调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式为：其中，表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。8.根据权利要求7所述的姿态修正方法，其特征在于，基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，包括：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对所述关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；其中，所述重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系为：g
n
表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；所述调整得到的所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φ
h
表示水平方向上的失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。9.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜畔，袁义龙，王洪凯，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：