[发明专利]一种数据手套的姿态角检测方法

权利要求书

1.一种数据手套的姿态角检测方法，其特征在于，包括：

S1、采用三轴陀螺仪实时采集数据手套的角速率信息，同时采用三轴加速度传感器及三轴磁阻传感器对数据手套进行周期性测量；

S2、根据三轴陀螺仪采集的角速率信息计算数据手套的实时姿态角；

S3、根据三轴加速度传感器的周期性测量值以及三轴磁阻传感器的周期性测量值进行运算后获得参考姿态角，进而根据参考姿态角，采用线性插值法对实时姿态角进行周期性补偿校正。

2.根据权利要求1所述的一种数据手套的姿态角检测方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括以下步骤：

S0、在初始状态下，采用三轴加速度传感器及三轴磁阻传感器对数据手套进行测量，然后根据测量值进行运算后获得初始姿态角。

3.根据权利要求2所述的一种数据手套的姿态角检测方法，其特征在于，所述步骤S0包括：

S01、在初始状态下，采用三轴加速度传感器及三轴磁阻传感器对数据手套进行测量；

S02、根据三轴加速度传感器的测量值计算获得数据手套的初始俯仰角和初始倾斜角，同时根据三轴磁阻传感器的测量值计算获得数据手套的初始偏航角。

4.根据权利要求3所述的一种数据手套的姿态角检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、根据三轴陀螺仪采集的角速率信息，采用下式计算获得数据手套的微旋转姿态角变量：

Δθ=gx×ΔtΔγ=gy×ΔtΔψ=gz×Δt]]>

上式中，g_x表示三轴陀螺仪在X轴上的角速率，g_y表示三轴陀螺仪在Y轴上的角速率，g_z表示三轴陀螺仪在Z轴上的角速率，Δt表示时间变量，Δθ表示数据手套微旋转后俯仰角的角度变量，Δγ表示数据手套微旋转后倾斜角的角度变量，Δψ表示数据手套微旋转后偏航角的角度变量；

S22、结合微旋转姿态角变量以及数据手套上一时刻的实时姿态角，根据下式计算获得实时姿态角：

θn=θn-1+Δθγn=γn-1+Δγψn=ψn-1+Δψ]]>

上式中，θ_n、γ_n及ψ_n依次代表数据手套的实时俯仰角、实时倾斜角和实时偏航角，θ_n-1、γ_n-1及ψ_n-1依次代表数据手套上一时刻的实时俯仰角、实时倾斜角和实时偏航角。

5.根据权利要求4所述的一种数据手套的姿态角检测方法，其特征在于，所述步骤S3，其具体为：

S31、根据三轴加速度传感器的周期性测量值进行运算后获得参考俯仰角及参考倾斜角，同时根据三轴磁阻传感器的周期性测量值进行运算后获得参考偏航角；

S32、根据参考俯仰角、参考倾斜角及参考偏航角，结合下式，采用线性插值法对实时姿态角进行周期性补偿校正：

θn′=α×θ′+(1-α)×θnγn′=α×γ′+(1-α)×γnψn′=α×ψ′+(1-α)×ψn]]>

上式中，α为插值系数，θ_n、γ_n及ψ_n依次代表数据手套的实时俯仰角、实时倾斜角和实时偏航角，θ′、γ′及ψ′依次代表参考俯仰角、参考倾斜角和参考偏航角，θ_n′、γ_n′及ψ_n′依次代表数据手套的校正后的实时俯仰角、实时倾斜角和实时偏航角。