一种姿态测量方法和装置与流程

文档序号:32382806发布日期:2022-11-30 03:24阅读:147来源:国知局
一种姿态测量方法和装置与流程

1.本技术涉及姿态监测领域,特别涉及一种姿态测量方法和装置。


背景技术:

2.现有的基于全球定位系统(gps)的姿态监测方案,主要都是通过接收到的gps信号进行实时差分运算,计算出方向角等姿态数据。这个过程很依赖接收到的gps信号的质量,在gps信号质量不稳定或较差的情况下,通常需要较长的时间才能计算出第一个可信解。而gps信号的质量跟位置、时间、天气等多种因素相关,在一些极端情况下,甚至可能导致连续几小时无法得到可用解。
3.在物联网静态姿态监测领域(例如天线、铁塔姿态监测等),一般是自动定时采集姿态参数,检测到数据异常自动报警。基于省电策略甚至会让设备间歇性的上电工作。针对这些特点,就对上电后的初值锁定时间有较高的要求,常规的基于gps实时解算的方案在某些条件比较严苛的场合无法很好的满足这种需求,甚至可能导致设备在一个定时工作周期内采集数据异常,或者无法完成数据采集,产生误报警。
4.综上所述,现有技术的仅通过gps模块进行姿态测量,在某些条件比较严苛的场合导致gps信号差时,无法保证姿态数据的准确度。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种姿态测量方法和装置,以解决现有技术的姿态监测测试无法保证姿态数据的准确度的问题。
6.为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案:
7.本技术实施例提供一种姿态测量方法,包括:
8.获取存储的第一初值组合数据和当前陀螺仪数据,其中,所述第一初值组合数据包括第一全球定位系统gps解算姿态参数和第一陀螺仪数据;
9.根据所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
10.根据所述第一初值组合数据的可信度,确定第一当前gps解算姿态参数。
11.可选的,所述确定第一当前gps解算姿态参数,包括:
12.若所述第一初值组合数据的可信度为可信数据,则根据所述第一gps解算姿态参数,确定第一当前gps解算姿态参数;
13.若所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据,则根据gps模块,获取第二当前gps解算姿态参数,并根据第二当前gps解算姿态参数,确定第一当前gps解算姿态参数。
14.可选的,确定所述第一初值组合数据的可信度,包括:
15.根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的第一目标参数数据;
16.根据所述当前陀螺仪数据,确定与所述第一目标参数数据对应的当前目标参数数据;
17.获取预设参数数据,并根据所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
18.其中,所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据均包括下倾角数据、横滚角数据、偏航角数据和时间参数。
19.可选的,所述根据所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据,确定所述第一初值组合数据的可信度,包括:
20.根据所述第一目标参数数据和所述当前目标参数数据,确定目标参数变化量;
21.将所述目标参数变化量与所述预设参数数据对比,若每一项目标参数变化量均小于所述预设参数数据的对应的阈值,则确定所述第一初值组合数据的可信度为可信数据;否则,确定所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据。
22.可选的,根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的第一目标参数数据,包括:
23.根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值;
24.根据所述x轴角速度平滑值和所述y轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的下倾角数据;
25.根据所述x轴角速度平滑值和所述z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的横滚角数据;
26.根据所述x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的偏航角数据。
27.可选的,确定第一陀螺仪数据的下倾角数据的具体公式为:yaw=atan(y_ave/x_ave)*rad2deg;
28.确定第一陀螺仪数据的横滚角数据的具体公式为:roll=atan(x_ave/z_ave)*rad2deg;
29.确定第一陀螺仪数据的偏航角数据的具体公式为:
30.pitch=atan(y_ave/sqrt(x_ave*x_ave+z_ave*z_ave))*rad2deg;
31.其中,yaw表示下倾角,roll表示横滚角,pitch表示偏航角;x_ave表示陀螺仪x轴角速度平滑值,y_ave表示陀螺仪y轴角速度平滑值,z_ave表示陀螺仪z轴角速度平滑值,rad2deg表示弧度转换为角度的系数,atan表示可返回数字的反正切值。
32.可选的,所述获取预设参数数据,包括:
33.获取陀螺仪的参数样本数据,并计算所述参数样本数据的多个数据均值;
34.根据多个所述数据均值,选取多个所述数据均值中的最大值;
35.根据所述最大值和第一预设安全系数,确定第一预设参数数据;
36.其中,所述第一预设参数数据包括下倾角数据阈值、横滚角数据阈值、偏航角数据阈值。
37.可选的,所述获取预设参数数据,还包括:
38.获取上电初始化时间、工作周期的间隔时间以及初值组合数据的更新间隔时间;
39.根据所述上电初始化时间、工作周期的间隔时间、初值组合数据的更新间隔时间和第二预设安全系数,确定第二预设参数数据;
40.其中,所述第二预设参数数据包括时间数据阈值。
41.可选的,根据gps模块,获取第二当前gps解算姿态参数后,还包括:
42.若所述第二当前gps解算姿态参数稳定,将所述第二当前gps解算姿态参数和所述当前陀螺仪数据确定为第二初值组合数据;
43.将所述第二初值组合数据更新所述第一初值组合数据。
44.本技术实施例还提供一种姿态测量装置,包括:
45.获取模块,用于获取存储的第一初值组合数据和当前陀螺仪数据,其中,所述第一初值组合数据包括第一全球定位系统gps解算姿态参数和第一陀螺仪数据;
46.第一确定模块,用于根据所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
47.第二确定模块,用于根据所述第一初值组合数据的可信度,确定第一当前gps解算姿态参数。
48.本技术实施例还提供一种可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如上所述的姿态测量方法中的步骤。
49.本技术的有益效果是:
50.上述技术方案中,获取存储的第一初值组合数据和当前陀螺仪数据,其中,所述第一初值组合数据包括第一全球定位系统gps解算姿态参数和第一陀螺仪数据;根据所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;根据所述第一初值组合数据的可信度,能够确定上述第一初值组合数据是否能够用来确定第一当前gps解算姿态参数,从而能够准确确定用于计算第一当前gps解算姿态参数的数据,进而能够有效保证姿态数据的准确性。
附图说明
51.图1表示本技术实施例提供的姿态测量方法的流程示意图;
52.图2表示本技术实施例提供的姿态测量装置的模块示意图。
具体实施方式
53.为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
54.应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
55.在本技术的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
56.本技术针对现有技术的解决现有技术的姿态监测测试无法保证姿态数据的准确
度的问题,本技术根据静态姿态监测数据多数时间是稳定的特点,结合陀螺仪能有效快速监测出运动发生的特性,提出了一种在保证正确性的情况下快速锁定静态姿态监测的初值的技术方案,即提供一种姿态测量方法和装置。
57.应当知道的是,静态姿态监测:指被监测的对象长期处于静止状态,而需要监测该对象的方向角,下倾角,翻滚角,高度等姿态参数的应用场景。
58.初值:本技术中的初值指的是姿态参数的第一个可信值,一般是一组数据,包含方向角、下倾角、翻滚角、以及高度、经纬度等基本位置信息。
59.初值组合数据:一组数据组合,包括用来判断设备是否发生运动改变的陀螺仪相关数据,设备姿态数据,以及时间等用来判断存储的数据是否可用的参数。
60.还应当知道的是,陀螺仪能输出三轴(三轴正交)角速度,陀螺仪与全球定位系统(gps)模组的相对位置是固定的,从而通过判断陀螺仪的运动状态,可以判断gps模组的运动状态。
61.如图1所示,本技术的可选实施例提供一种姿态测量方法,包括:
62.步骤100,获取存储的第一初值组合数据和当前陀螺仪数据,其中,所述第一初值组合数据包括第一全球定位系统gps解算姿态参数和第一陀螺仪数据;
63.该实施例中,所述第一初值组合数据是预先存储的数据,所述第一初值组合数据的存储形式可以是特殊名字的文件,根据文件是否存在判定是否有第一初值组合数据;或者特殊地址的存储单元,根据指定的存储地址的内容来判断是否有第一初值组合数据。
64.所述第一初值组合数据可以以二进制存储,或者以明文存储,所述第一初值组合数据的内容可以根据具体应用场景进行调整。所述第一初值组合数据包括但不限于以下基本信息,第一gps解算姿态参数:第一gps解算方向角、第一gps解算经纬度以及第一gps解算海拔高度;第一陀螺仪数据:陀螺仪解算下倾角pitch0、陀螺仪解算横滚角roll0、陀螺仪偏航角yaw0以及实时时间t0。
65.这里,设备上电后,首先判断是否存在存储的初值组合数据。如果存在则读取第一初值组合数据,否则认为设备还未进行过有效解算,直接通过gps模块计算当前gps解算姿态参数。
66.步骤200,根据所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
67.该实施例中,判断初值数据有效性通过所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据的计算受环境干扰较小,能在几秒内完成。所述第一初值组合数据加载后,读取当前陀螺仪实时解算的下倾角pitch1、横滚角roll1、偏航角yaw1以及当前时间t1,根据第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,可以确定所述第一初值组合数据是否可用。
68.另,本技术中提到的陀螺仪的解算结果应该是经过均值算法处理过后的得到的数据,处理办法可以是通用的滑动窗口均值法,或者低通数字滤波法等。
69.步骤300,根据所述第一初值组合数据的可信度,确定第一当前gps解算姿态参数。
70.该实施例中,根据所述第一初值组合数据的可信度,能够确定上述第一初值组合数据是否能够用来确定第一当前gps解算姿态参数,从而能够准确确定用于计算第一当前gps解算姿态参数的数据,进而能够有效保证姿态数据的准确性。
71.可选的,所述步骤300,包括:
72.步骤310,若所述第一初值组合数据的可信度为可信数据,则根据所述第一gps解算姿态参数,确定第一当前gps解算姿态参数;
73.该实施例中,若所述第一初值组合数据的可信度为可信数据,则通过预先存储的所述第一gps解算姿态参数,对gps模块计算的测姿结果进行反馈校正,并且在初始尚未得到固定解的情况下,增大搜索范围,以快速得到gps模块计算的精确测姿结果。同时,在gps模块未能得到合理有效解的时候,上报系统第一gps解算姿态参数,响应远端的查询请求,提升设备整体测姿效果和速度。这里,所述第一当前gps解算姿态参数是当前计算周期内最终的测姿结果。
74.步骤320,若所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据,则根据gps模块,获取第二当前gps解算姿态参数,并根据第二当前gps解算姿态参数,确定第一当前gps解算姿态参数。
75.该实施例中,若所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据,则放弃使用所述第一初值组合数据,则根据gps模块,获取第二当前gps解算姿态参数,这里,所述第二当前gps解算姿态参数仅仅是通过gps模块得到的测姿结果,根据所述第二当前gps解算姿态参数,可以确定最终结果,即所述第一当前gps解算姿态参数。本技术保证了在被监测对象发生姿态变化时,还可以通过gps模块的静态测姿,实现了方案的多样性。
76.这里,所述第一初值组合数据的可信度为可信数据,确定被监测对象没有发生了位移,所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据,确定被监测对象发生了位移,根据所述第一初值组合数据的可信度,进而能够有效保证姿态数据的准确性。
77.可选的,在步骤320后,所述方法还包括:
78.步骤330,若所述第二当前gps解算姿态参数稳定,将所述第二当前gps解算姿态参数和所述当前陀螺仪数据确定为第二初值组合数据;
79.将所述第二初值组合数据更新所述第一初值组合数据。
80.该实施例中,为保证存储的初值组合数据的正确性,还要对第二当前gps解算姿态参数的稳定性加以判断,即通过定时间指定间隔时间,查看第二当前gps解算姿态参数是否已经有稳定可信的解算值,如果没有则不进行存储当前数据,并重新获取一个第二当前gps解算姿态参数;如果所述第二当前gps解算姿态参数已经有稳定可信的解算值,则将所述第二当前gps解算姿态参数和所述当前陀螺仪数据压缩为第二初值组合数据,即当前计算周期结束后可用的最新的初值组合数据,并写入到存储介质中。然后继续等待下一个计算周期使用,可以认为在下一次上电时使用的初值组合数据。本技术保证了预先存储的初值组合数据的正确性,根据初值组合数据从而可以确定陀螺仪是否发生运动,进一步地保证了每一次测姿结果的准确性。
81.可选的,所述步骤200,包括:
82.步骤210,根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的第一目标参数数据;
83.这里,确定的第一目标参数数据即通过所述第一陀螺仪数据确定的预先存储的下倾角数据、横滚角数据、偏航角数据和时间参数。
84.步骤220,根据所述当前陀螺仪数据,确定与所述第一目标参数数据对应的当前目标参数数据;
85.这里,确定的所述对应的当前目标参数数据,即与所述第一目标参数数据的下倾
角数据、横滚角数据、偏航角数据和时间参数对应的实时下倾角数据、实时横滚角数据、实时偏航角数据和实时时间参数。
86.步骤230,获取预设参数数据,并根据所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
87.其中,所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据均包括下倾角数据、横滚角数据、偏航角数据和时间参数。
88.该实施例中,通过加载记录的所述第一陀螺仪数据,与完成重启后的对应当前陀螺仪数据及时间进行对比,根据变化大小推断出确定所述第一初值组合数据的可信度,根据所述可信度可以确定被监测对象是否发生过姿态改变,在判定未发生改变的情况下可以直接将所述第一gps解算姿态参数加以应用,进一步地提高了测姿的速度。
89.可选的,所述步骤230,包括:
90.根据所述第一目标参数数据和所述当前目标参数数据,确定目标参数变化量;
91.该实施例中,确定目标参数变化量可以通过计算实时读取的陀螺仪解算结果、时间等与加载的所述第一陀螺仪数据中对应项的差值绝对值:即:
92.下倾角变化量δpitch=fabs(pitch1

pitch0);
93.横滚角变化量δroll=fabs(roll1

roll0);
94.偏航角变化量δyaw=fabs(yaw1

yaw0);
95.时间变化量δt=fabs(t1

t0);
96.这里,pitch1为实时下倾角数据,pitch0为通过第一陀螺仪数据确定的下倾角数据,同理,roll1、yaw1以及t1均为实时值,roll0、yaw0和t0均为通过第一陀螺仪数据确定的初始值;fabs表示为计算两者的绝对值公式。
97.将所述目标参数变化量与所述预设参数数据对比,若每一项目标参数变化量均小于所述预设参数数据的对应的阈值,则确定所述第一初值组合数据的可信度为可信数据;否则,确定所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据。
98.该实施例中,将以上变化量分别与所述预设参数数据的对应的阈值,即配置的下倾角阈值thresh_pitch、横滚角阈值thresh_roll、偏航角阈值thresh_yaw、时间数据阈值thresh_t进行比较。如果其中某一项超过了对应的阈值,则说明加载的所述第一初值组合数据已经不能可靠的放映当前的姿态状态了,不予采用以确保正确性。如果若每一项目标参数变化量均小于所述预设参数数据的对应的阈值,则说明所述第一初值组合数据可以放映当前姿态状态,是可信的。
99.当然,在实际应用的过程中,可以不对时间变化量以及时间间隔阈值作为考虑项,这是根据实际需求的做出的选择,这种情况同样适用于本技术的保护范围。
100.可选的,所述步骤210,包括:
101.根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值;
102.该实施例中,所述陀螺仪能输出三轴(三轴正交)角速度,即陀螺仪的x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值,陀螺仪与gps模块的相对位置是固定的,从而通过判断陀螺仪的运动状态,可以判断gps模块的运动状态。
103.根据所述x轴角速度平滑值和所述y轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的下倾
角数据;
104.具体地,确定第一陀螺仪数据的下倾角数据的具体公式为:
105.yaw=atan(y_ave/x_ave)*rad2deg;
106.根据所述x轴角速度平滑值和所述z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的横滚角数据;
107.具体地,确定第一陀螺仪数据的横滚角数据的具体公式为:
108.roll=atan(x_ave/z_ave)*rad2deg;
109.根据所述x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的偏航角数据。
110.确定第一陀螺仪数据的偏航角数据的具体公式为:
111.pitch=atan(y_ave/sqrt(x_ave*x_ave+z_ave*z_ave))*rad2deg;
112.其中,yaw表示下倾角,roll表示横滚角,pitch表示偏航角;x_ave表示陀螺仪x轴角速度平滑值,y_ave表示陀螺仪y轴角速度平滑值,z_ave表示陀螺仪z轴角速度平滑值,rad2deg表示弧度转换为角度的系数,rad2deg还可以理解为弧度转换为角度的系数即180除以pi(3.1415926),atan表示可返回数字的反正切值。
113.可选的,所述步骤230,包括:
114.获取陀螺仪的参数样本数据,并计算所述参数样本数据的多个数据均值;
115.根据多个所述数据均值,选取多个所述数据均值中的最大值;
116.根据所述最大值和第一预设安全系数,确定第一预设参数数据;
117.其中,所述第一预设参数数据包括下倾角数据阈值、横滚角数据阈值、偏航角数据阈值。
118.该实施例中,下倾角阈值thresh_pitch、横滚角阈值thresh_roll、偏航角阈值thresh_yaw反映的是在没有发生明显姿态改变的情况下,被监测对象由陀螺仪测的的下倾角与横滚角的正常波动范围,然后再乘以一个安全系数。
119.具体地,所述下倾角阈值计算方法,在被监测对象处于正常静止状态时,多次采样,即获取陀螺仪的参数样本数据,计算一组下倾角值(pitch1,pitch2,pitch3,

pitchn),并计算所述参数样本数据的多个数据均值,计算倾角均值avg_pitch:
120.即,avg_pitch=(pitch1+pitch2+pitch3+

+pitchn)/n;这里,n表示采样次数,分别用每次采用的倾角值与倾角均值avg_pitch相减并求绝对值δpitchn:
121.即,δpitchn=fabs(pitchn

avg_pitch);
122.根据多个所述数据均值,选取多个所述数据均值中的最大值,即得到一组波动范围值(δpitch1,δpitch2,δpitch3,

δpitchn),取其中最大的值作为正常波动范围值δpitch_max,根据所述最大值和第一预设安全系数,确定第一预设参数数据,即将所述最大值与第一预设安全系数λ1相乘,确定下倾角阈值thresh_pitch:
123.即,thresh_pitch=δpitch_max*λ1;
124.注意,所述第一预设安全系数λ1应该大于1,且越大,表示允许的波动越大,精度相应的就会越低,但初值组合数据被判定为有效的可能性越大。具体的取值,需要考虑具体的应用场景,一般建议取值区间为1.2~2。
125.所述第一预设参数数据中的横滚角数据阈值thresh_roll、偏航角阈值thresh_
yaw的计算,与下倾角阈值thresh_pitch的计算一致,这里不再进行解释。
126.可选的,所述步骤230,还包括:
127.获取上电初始化时间、工作周期的间隔时间以及初值组合数据的更新间隔时间;
128.根据所述上电初始化时间、工作周期的间隔时间、初值组合数据的更新间隔时间和第二预设安全系数,确定第二预设参数数据;
129.其中,所述第二预设参数数据包括时间数据阈值。
130.该实施例中,时间数据阈值thresh_t的计算方法跟监测设备的工作时间有关系,可采用如下方法计算:
131.即,thresh_t=λ2*(上电初始化时间+工作周期的间隔时间+初值组合数据的更新间隔时间);
132.其中λ2为第二预设安全系数,所述λ2和所述λ1可以取相同值。严格来说时间参数跟判断运动是否发生没有必然关系。但在设备工作时间特点可以预期的情况下,添加时间参数能有效避免一些不可预期的小概率事件,增加所述第一初值组合数据的可信度。其中初值组合数据的更新间隔时间即定时更新存储初值组合数据的间隔时间。
133.综上所述,本技术上电时,首先加载预先存储的初值组合数据(第一初值组合数据),通过将第一初值组合数据中的陀螺仪数据、时间等参数与当前的陀螺仪数据、时间数据进行对比。从而判断期间是否有运动产生。如果有超出阈值的运动产生或时间跨度过大,则判定读取的初值可信度低,不予采用。如果判断没有超出阈值的运动产生,且间隔时间满足设定范围,则认为第一初值组合数据可信,将第一初值组合数据的第一gps解算姿态参数反馈到gps模块进行解算数据初始化,供辅助gps测姿使用。
134.另,本技术在gps模组得到可信解后,定时存储初值组合数据(包含姿态数据、陀螺仪数据、时间等数据的数据组合)。
135.本技术通过结合陀螺仪数据,时间等来判断被监测对象是否发生过位移运动,在正常状态下可以直接沿用预先存储的第一初值组合数据的姿态数据,保证系统响应的实时性。在极少数异常状态下,被监测对象发生了位移,也能正确识别出来,并等待新的姿态数据,确保正确性。本技术还能在基于gps的静态姿态监测应用场景,极大的提高监测系统发生重启后的响应实时性并确保正确性。
136.如图2所示,本技术实施例还提供一种姿态测量装置,包括:
137.获取模块10,用于获取存储的第一初值组合数据和当前陀螺仪数据,其中,所述第一初值组合数据包括第一全球定位系统gps解算姿态参数和第一陀螺仪数据;
138.第一确定模块20,用于根据所述第一初值组合数据的第一陀螺仪数据和所述当前陀螺仪数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
139.第二确定模块30,用于根据所述第一初值组合数据的可信度,确定第一当前gps解算姿态参数。
140.可选的,所述第二确定模块30,包括:
141.第一确定单元,用于若所述第一初值组合数据的可信度为可信数据,则根据所述第一gps解算姿态参数,确定第一当前gps解算姿态参数;
142.第二确定单元,用于若所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据,则根据gps模块,获取第二当前gps解算姿态参数,并根据第二当前gps解算姿态参数,确定第一当前
gps解算姿态参数。
143.可选的,所述第一确定模块20,包括:
144.第三确定单元,用于根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的第一目标参数数据;
145.第四确定单元,用于根据所述当前陀螺仪数据,确定与所述第一目标参数数据对应的当前目标参数数据;
146.第五确定单元,用于获取预设参数数据,并根据所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据,确定所述第一初值组合数据的可信度;
147.其中,所述第一目标参数数据、所述当前目标参数数据以及预设参数数据均包括下倾角数据、横滚角数据、偏航角数据和时间参数。
148.可选的,所述第五确定单元,包括:
149.第一确定子单元,用于根据所述第一目标参数数据和所述当前目标参数数据,确定目标参数变化量;
150.第二确定子单元,用于将所述目标参数变化量与所述预设参数数据对比,若每一项目标参数变化量均小于所述预设参数数据的对应的阈值,则确定所述第一初值组合数据的可信度为可信数据;否则,确定所述第一初值组合数据的可信度为不可信数据。
151.可选的,所述第三确定单元,包括:
152.第三确定子单元,用于根据所述第一陀螺仪数据,确定陀螺仪的x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值;
153.第四确定子单元,用于根据所述x轴角速度平滑值和所述y轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的下倾角数据;
154.第五确定子单元,用于根据所述x轴角速度平滑值和所述z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的横滚角数据;
155.根据所述x轴角速度平滑值、y轴角速度平滑值和z轴角速度平滑值,确定第一陀螺仪数据的偏航角数据。
156.可选的,所述第三确定子单元确定第一陀螺仪数据的下倾角数据的具体公式为:yaw=atan(y_ave/x_ave)*rad2deg;
157.所述第四确定子单元确定第一陀螺仪数据的横滚角数据的具体公式为:roll=atan(x_ave/z_ave)*rad2deg;
158.所述第五确定子单元确定第一陀螺仪数据的偏航角数据的具体公式为:
159.pitch=atan(y_ave/sqrt(x_ave*x_ave+z_ave*z_ave))*rad2deg;
160.其中,yaw表示下倾角,roll表示横滚角,pitch表示偏航角;x_ave表示陀螺仪x轴角速度平滑值,y_ave表示陀螺仪y轴角速度平滑值,z_ave表示陀螺仪z轴角速度平滑值,rad2deg表示弧度转换为角度的系数,atan表示可返回数字的反正切值。
161.可选的,所述第五确定单元,包括:
162.第一获取子单元,用于获取陀螺仪的参数样本数据,并计算所述参数样本数据的多个数据均值;
163.选取子单元,用于根据多个所述数据均值,选取多个所述数据均值中的最大值;
164.第六确定子单元,用于根据所述最大值和第一预设安全系数,确定第一预设参数数据;
165.其中,所述第一预设参数数据包括下倾角数据阈值、横滚角数据阈值、偏航角数据阈值。
166.可选的,所述第五确定单元,还包括:
167.第二获取子单元,用于获取上电初始化时间、工作周期的间隔时间以及初值组合数据的更新间隔时间;
168.第七确定子单元,用于根据所述上电初始化时间、工作周期的间隔时间、初值组合数据的更新间隔时间和第二预设安全系数,确定第二预设参数数据;
169.其中,所述第二预设参数数据包括时间数据阈值。
170.可选的,所述装置还包括:
171.第三确定模块,用于若所述第二当前gps解算姿态参数稳定,将所述第二当前gps解算姿态参数和所述当前陀螺仪数据确定为第二初值组合数据;
172.更新模块,用于将所述第二初值组合数据更新所述第一初值组合数据。
173.本技术实施例还提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如上所述的姿态测量方法的实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,该可读存储介质,如只读存储器(read-only memory,简称rom)、随机存取存储器(random access memory,简称ram)、磁碟或者光盘等。
174.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
175.以上所述的是本技术的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本技术所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本技术的保护范围内。
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