[发明专利]一种基于MEMS测量姿态相对变化的方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，方法包括：

获取原始数据，对所述原始数据进行预滤波处理；

根据载具的工作环境，估计MEMS陀螺零偏初值；

根据所述预滤波处理后的原始数据，利用加速度计输出测量姿态初值；

利用所述测量姿态处置将陀螺输出分解到水平面和垂直方向，计算MEMS实时方位角；

根据载具的纬度位置L，将地球自转角速度的天向分量在每个解算周期对MEMS实时方位角进行补偿；

判断MEMS的运动状态，当处于动态时测量姿态实时更新，当处于静态时，测量姿态不更新；

当MEMS判断为静态时，对一段时间的陀螺数据进行平均运算，作为零偏补偿到MEMS陀螺。

2.如权利要求1所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，所述原始数据包括加速度计X轴加速度a_x、加速度计Y轴加速度a_y、加速度计Z轴加速度a_z，陀螺X轴角速度g_x、陀螺Y轴角速度g_y、陀螺Z轴角速度g_z。

3.如权利要求1-2任一所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，估计MEMS陀螺零偏初值具体为：

当载具处于静态时，采集2秒地球自转角速度的平均值作为MEMS陀螺零偏初值。

4.如权利要求1-3任一所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，根据所述预滤波处理后的原始数据，利用加速度计输出测量姿态初值具体包括：

俯仰角

横滚角

方位角初值设置为θ_z＝0。

5.如权利要求1-4任一所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，利用所述测量姿态处置将陀螺输出分解到水平面和垂直方向，计算MEMS实时方位角具体为：

垂直方向角速度为：w_U＝w_xsinθ_y+w_ycosθ_ysinθ_x+w_zcosθ_xcosθ_y；

将垂直方向角速度在每一时刻进行积分，MEMS实时方位角

6.如权利要求1-5任一所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，根据载具的纬度位置L，将地球自转角速度的天向分量在每个解算周期对MEMS实时方位角进行补偿具体为：

计算地球在自转角速度的天向分量w_ieU＝w_ie*sin(L)；

在每个解算周期对MEMS实时方位角进行补偿，

7.如权利要求1-6任一所述的基于MEMS测量姿态相对变化的方法，其特征在于，判断MEMS的运动状态具体为：

计算陀螺实时角速率

存储一秒时间内的陀螺角速率w_a；

当w_g＜w_s且max(w_a)-min(w_a)＜w_b时，视作静止，否则视作运动，其中，w_s和w_b分别是当前角速度静态判断阈值和角速度在1s内波动阈值。