一种获取导航目标运动方向的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种获取导航目标运动方向的方法和装置，属于通信领域。所述方法包括：根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，根据第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将该坐标轴确定为导航目标的运动主轴，并在平面坐标系中确定导航目标的运动轨迹所在的象限，计算导航目标偏离运动主轴的角度，进而获取导航目标的运动方向。本发明专利技术可以避免产生错误的导航方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种获取导航目标运动方向的方法和装置。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，导航设备已经普及到每个用户的生活中，当用户出行时，可以通过导航设备获取用户的运动方向，进而方便地指引用户的出行。目前，用户通过导航设备获取运动方向的方法具体为:导航目标携带导航设备，且导航目标和导航设备的方向固定，通过导航设备中包括的3个自由度陀螺仪，測量导航目标相对于三维坐标系的运动方向，并通过导航设备中包括的3个加速度仪表，測量导航目标相对于三维坐标系的横轴方向加速度、纵轴方向加速度和竖轴方向加速度，根据测得的3个方向的加速度，计算导航目标的速度，井根据导航目标的速度确定导航目标的位置，得到导航目标的运动轨迹，从而确定导航目标的运动方向。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:当导航目标携带导航设备时，导航目标携带导航设备的方向可能会随时变化，所以当导航目标和导航设备的相对位置不固定时，通过现有技术对导航目标进行导航时可能会产生错误的导航方向。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了ー种获取导航目标运动方向的方法和装置。所述技术方案如下:一方面，提供了一种获取导航目标运动方向的方法，所述方法包括:根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取所述导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，所述第一坐标系为导航设备自身的坐标系，所述第二坐标系的横轴和纵轴组成的平面与水平面平行；根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴；根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在平面坐标系中确定所述导航目标的运动轨迹所在的象限，所述平面坐标系为所述第二坐标系中的横轴和纵轴组成的坐标系； 根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形、竖轴方向加速度波形和所述导航目标的运动轨迹所在的象限，计算所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，并根据所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，获取所述导航目标的运动方向。其中，所述根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，包括:根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，计算所述第一坐标系中的横轴方向的平均加速度、纵轴方向的平均加速度和竖轴方向的平均加速度；根据所述第一坐标系中的横轴方向的平均加速度、纵轴方向的平均加速度和竖轴方向的平均加速度值，计算所述第一坐标系中的横轴与水平面之间的第一夹角，以及计算所述第一坐标系中的纵轴与所述水平面之间的第二夹角；根据所述第一夹角和所述第二夹角，将所述第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形投影到第二坐标系中，得到所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形。其中，所述根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴，包括:根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形，获取所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形的第一超前波形和第一滞后波形，以及根据所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形，获取所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形的第二超前波形和第二滞后波形；计算所述第一超前波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第一横轴相关值，计算所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第二横轴相关值，以及计算所述第一滞后波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第三横轴相关值；计算所述第二超前波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第一纵轴相关值，计算所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形与所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第二纵轴相关值，以及计算所述第二滞后波形与所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第三纵轴相关值；根据所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值、所述第三横轴相关值、所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴。其中，所述根据所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值、所述第三横轴相关值、所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定所述导航目标的运动主轴，包括:选择所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值和所述第三横轴相关值中的第一最大值，并选择所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值中的第ニ最大值；如果所述第一最大值大于所述第二最大值，则获取所述第二坐标系中的横轴，否贝U，获取所述第二坐标系中的纵轴；将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴。其中，所述根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在平面坐标系中确定所述导航目标的运动轨迹所在的象限，包括:判断所述第一横轴相关值是否大于所述第二横轴相关值，并且判断所述第一横轴相关值是否大于所述第三横轴相关值，如果所述第一横轴相关值大于所述第二横轴相关值，并且所述第一横轴相关值大于所述第三横轴相关值，则确定所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中横轴上的分量的方向和所述第二坐标系中横轴的正方向相同，否则，确定所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中横轴上的分量的方向和所述第二坐标系中横轴的反方向相同；判断所述第一纵轴相关值是否大于所述第二纵轴相关值，并且判断所述第一纵轴相关值是否大于所述第三纵轴相关值，如果所述第一纵轴相关值大于所述第二纵轴相关值，并且所述第一纵轴相关值大于所述第三纵轴相关值，则确定所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中纵轴上的分量的方向和所述第二坐标系中纵轴的正方向相同，否则，确定所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中纵轴上的分量的方向和所述第二坐标系中纵轴的反方向相同；根据所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中横轴上分量的方向和所述导航目标的运动方向在所述第二坐标系中纵轴上分量的方向，在平面坐标系中确定所述导航目标的运动轨迹所在的象限。其中，所述根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形、竖轴方向加速度波形和所述导航目标的运动轨迹所在的象限，计算所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，包括:根据所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形，获取所述第二坐标系中的竖轴方向加速度的最大值；根据所述第一最大值、所述第二最大值和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度的最大值，按照如下公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取导航目标运动方向的方法，其特征在于，所述方法包括：根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取所述导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，所述第一坐标系为导航设备自身的坐标系，所述第二坐标系的横轴和纵轴组成的平面与水平面平行；根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴；根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在平面坐标系中确定所述导航目标的运动轨迹所在的象限，所述平面坐标系为所述第二坐标系中的横轴和纵轴组成的坐标系；根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形、竖轴方向加速度波形和所述导航目标的运动轨迹所在的象限，计算所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，并根据所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，获取所述导航目标的运动方向。

【技术特征摘要】
1.一种获取导航目标运动方向的方法，其特征在于，所述方法包括: 根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取所述导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，所述第一坐标系为导航设备自身的坐标系，所述第二坐标系的横轴和纵轴组成的平面与水平面平行； 根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴； 根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在平面坐标系中确定所述导航目标的运动轨迹所在的象限，所述平面坐标系为所述第二坐标系中的横轴和纵轴组成的坐标系； 根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形、竖轴方向加速度波形和所述导航目标的运动轨迹所在的象限，计算所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，并根据所述导航目标偏离所述运动主轴的角度，获取所述导航目标的运动方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，获取导航目标在第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，包括: 根据导航目标在第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，计算所述第一坐标系中的横轴方向的平均加速度、纵轴方向的平均加速度和竖轴方向的平均加速度； 根据所述第一坐标系中的横轴方向的平均加速度、纵轴方向的平均加速度和竖轴方向的平均加速度值，计算所述第一坐标系中的横轴与水平面之间的第一夹角，以及计算所述第一坐标系中的纵轴与 所述水平面之间的第二夹角； 根据所述第一夹角和所述第二夹角，将所述第一坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形投影到第二坐标系中，得到所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形、纵轴方向加速度波形和竖轴方向加速度波形，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴，包括: 根据所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形，获取所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形的第一超前波形和第一滞后波形，以及根据所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形，获取所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形的第二超前波形和第二滞后波形； 计算所述第一超前波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第一横轴相关值，计算所述第二坐标系中的横轴方向加速度波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第二横轴相关值，以及计算所述第一滞后波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第三横轴相关值； 计算所述第二超前波形和所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第一纵轴相关值，计算所述第二坐标系中的纵轴方向加速度波形与所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第二纵轴相关值，以及计算所述第二滞后波形与所述第二坐标系中的竖轴方向加速度波形的第三纵轴相关值； 根据所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值、所述第三横轴相关值、所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值、所述第三横轴相关值、所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值，在第二坐标系包括的横轴和纵轴中，获取与所述导航目标的运动轨迹之间的夹角最小的坐标轴，将所述获取的坐标轴确定所述导航目标的运动主轴，包括: 选择所述第一横轴相关值、所述第二横轴相关值和所述第三横轴相关值中的第一最大值，并选择所述第一纵轴相关值、所述第二纵轴相关值和所述第三纵轴相关值中的第二最大值； 如果所述第一最大值大于所述第二最大值，则获取所述第二坐标系中的横轴，否则，获取所述第二坐标系中的纵轴； 将所述获取的坐标轴确定为所述导航目标的运动主轴。5.根据权利要求1至4任ー权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二坐标系中的横轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，余彦培，魏鹏，王克己，袁协，张能元，徐连明，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：