[发明专利]一种捷联惯性导航的误差校正方法及装置在审
申请号: | 201710131897.5 | 申请日: | 2017-03-07 |
公开(公告)号: | CN108571980A | 公开(公告)日: | 2018-09-25 |
发明(设计)人: | 汪勇;胡祝银;林威;胡树立;章小兵 | 申请(专利权)人: | 深圳市博安智控科技有限公司 |
主分类号: | G01C25/00 | 分类号: | G01C25/00 |
代理公司: | 重庆百润洪知识产权代理有限公司 50219 | 代理人: | 刘立春 |
地址: | 518109 广东省深圳市龙*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 姿态数据 陀螺仪 积分误差 捷联惯性 误差校正 终端姿态 姿态变化 姿态解算 偏差率 周期性变化 初始姿态 导航定位 加速度计 失效问题 时间运动 初始化 磁力计 可信度 四元数 解算 校正 终端 跟踪 | ||
1.一种捷联惯性导航的误差校正方法,其特征在于,包括:
对加速度计,磁力计进行姿态解算,以获取终端的第一姿态数据;
根据上一次的第一姿态数据与当前的第一姿态数据,计算第一姿态变化率;
将所述第一姿态数据作为陀螺仪的初始姿态,采用四元数进行陀螺仪姿态解算,以获取第二姿态数据;
根据上一次的第二姿态数据与当前的第二姿态数据,计算第二姿态变化率;
跟踪偏差率的周期性变化,当所述偏差率达到极值时,根据所述第一姿态数据、所述第二姿态数据及所述姿态可信度,计算第三姿态数据,并通过所述第三姿态数据初始化陀螺仪姿态,以校正陀螺仪积分误差,其中,所述姿态可信度由所述偏差率及修正参数计算获得。
2.根据权利要求1所述的捷联惯性导航的误差校正方法,其特征在于,对加速度计,磁力计进行姿态解算,以获取终端的第一姿态数据,包括:
计算第一磁力计矢量及加速度计矢量;
计算水平矢量,所述水平矢量等于所述第一磁力计矢量乘以所述加速度计矢量;
计算第二磁力计矢量,所述第二磁力计矢量等于所述加速度计矢量乘以所述水平矢量;
根据所述水平矢量、所述第二磁力计矢量及所述加速度计矢量,计算第一姿态矩阵;
根据所述第一姿态矩阵,计算终端的第一姿态数据。
3.根据权利要求1所述的捷联惯性导航的误差校正方法,其特征在于,所述根据上一次的第一姿态数据与当前的第一姿态数据,计算第一姿态变化率,包括:
获取终端的角度轴数据,并进行归一化;
根据上一次的第一姿态数据与当前的第一姿态数据,计算角度差值;
根据归一化的所述角度轴数据、所述角度差值、上一次的第一姿态数据及当前的第一姿态数据,计算第一姿态变化率。
4.根据权利要求1所述的捷联惯性导航的误差校正方法,其特征在于,所述将所述第一姿态数据作为陀螺仪的初始姿态,采用四元数进行陀螺仪姿态解算,以获取第二姿态数据,包括:
根据所述第一姿态数据,计算第二姿态矩阵;
计算陀螺仪的四元数,并根据所述四元数进行陀螺仪姿态解算,以获取第三姿态矩阵;
根据所述第三姿态矩阵对所述第二姿态矩阵进行更新,以获取第二姿态数据。
5.根据权利要求1所述的捷联惯性导航的误差校正方法,其特征在于,所述跟踪偏差率的周期性变化,当所述偏差率达到极值时,根据所述第一姿态数据、所述第二姿态数据及所述姿态可信度,计算第三姿态数据,包括:
根据所述第一姿态变化率、所述第二姿态变化率和姿态偏差率,计算偏差率;
跟踪偏差率的周期性变化,当所述偏差率达到极大值或极小值时,根据所述偏差率及修正参数,计算姿态可信度;
根据所述第一姿态数据、所述第二姿态数据及所述姿态可信度,进行融合解算,以获取第三姿态数据。
6.一种捷联惯性导航的误差校正装置,其特征在于,包括:
第一姿态计算模块,用于对加速度计,磁力计进行姿态解算,以获取终端的第一姿态数据;
第一姿态变化率计算模块,用于根据上一次的第一姿态数据与当前的第一姿态数据,计算第一姿态变化率;
第二姿态计算模块,用于将所述第一姿态数据作为陀螺仪的初始姿态,采用四元数进行陀螺仪姿态解算,以获取第二姿态数据;
第二姿态变化率计算模块,用于根据上一次的第二姿态数据与当前的第二姿态数据,计算第二姿态变化率;
校正模块,用于跟踪偏差率的周期性变化,当所述偏差率达到极值时,根据所述第一姿态数据、所述第二姿态数据及所述姿态可信度,计算第三姿态数据,并通过所述第三姿态数据初始化陀螺仪姿态,以校正陀螺仪积分误差,其中,所述姿态可信度由所述偏差率及修正参数计算获得。
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