[发明专利]一种获取导航目标运动方向的方法和装置有效
申请号: | 201310012251.7 | 申请日: | 2013-01-11 |
公开(公告)号: | CN103091508A | 公开(公告)日: | 2013-05-08 |
发明(设计)人: | 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 |
主分类号: | G01P13/02 | 分类号: | G01P13/02;G01C21/12 |
代理公司: | 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 | 代理人: | 王希刚 |
地址: | 100876 北京市海淀*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 获取 导航 目标 运动 方向 方法 装置 | ||
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种获取导航目标运动方向的方法和装置。
背景技术
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,测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,测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,并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。
在实现本发明的过程中,发明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。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一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;
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