[发明专利]一种基于惯性传感器的航向角获取方法

权利要求书

1.一种基于惯性传感器的航向角获取方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤10：采用陀螺仪测量载体坐标系三轴向上的角速度；根据测得的角速度获取此刻的载体的航向角；

步骤20：采用磁力计测量载体所在的磁场强度值，根据测得的磁场强度值获取此刻的载体的航向角；

步骤30：将步骤10和步骤20获得的航向角进行加权融合获得最后的航向角。

2.根据权利要1所述的基于惯性传感器的航向角获取方法，其特征在于：所述步骤10中获得载体的航向角的方法为：

步骤101：设定总角速度阀值W＝m·g，其中，m＝0.001～0.002，g为重力加速度；

步骤102：将陀螺仪测得的载体坐标系三个轴向上的角速度值求取总角速度值，将获得的总角速度值与步骤101中设定的总角速度阀值进行比较，如果总角速度值大于总角速度阀值，对载体坐标系z轴方向上的角速度值进行时间上的积分得到此时载体的航向角。

3.根据权利要1所述的基于惯性传感器的航向角获取方法，其特征在于：所述步骤20中获得载体的航向角的方法为：

步骤201：将地理坐标系水平面划分为8个象限；

步骤202：在每个象限中等间隔选取n个角度，n个角度值为将磁力计水平摆放朝向这n个角度，分别测量在不同角度时，水平面上x轴与y轴方向上的磁场强度值h_rx和h_ry；

步骤203：根据公式计算n个角度真实值计算n个角度值与真实值之间的差值为

步骤204：根据公式计算第d个象限的修正因子Q_d，其中，q_k为第k个角度的角度值与真实值之间的差值；

步骤205：在每个象限中分别采用每个象限对应的修正因子对航向角进行修正。

4.根据权利要1所述的基于惯性传感器的航向角获取方法，其特征在于：所述步骤30中通过加权融合获得最后的航向角的方法为：

步骤301：设定长度为的滑动窗口，其中，T为陀螺仪的数据采样时间间隔，以秒为单位；

步骤302：将陀螺仪每次测量得到新的载体坐标系z轴方向的角速度值w_zi时，将最新测量得到的值加入到窗口的最末端，并将窗口内最先得到的值移除；

步骤303：计算求得此时窗口内所有角速度值的方差为w_var，利用所得方差值设置加权系数c＝5，k_gyr为陀螺仪测量得到的航向角的加权系数，k_com为磁力计测量得到的航向角的加权系数；

步骤304：根据公式获得最终的航向角，其中，为最终的航向角，为陀螺仪测量得到的航向角，为磁力计测量得到的航向角。