[发明专利]一种基于四元数梯度下降的非开挖地下钻头姿态融合方法在审
| 申请号： | 201910718440.3 | 申请日： | 2019-08-05 |
| 公开（公告）号： | CN110440746A | 公开（公告）日： | 2019-11-12 |
| 发明（设计）人： | 张斌;徐超 | 申请（专利权）人： | 桂林电子科技大学 |
| 主分类号： | G01C1/00 | 分类号： | G01C1/00;G01C21/08;G01C21/16;G01C21/20 |
| 代理公司： | 桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司 45112 | 代理人： | 杨雪梅 |
| 地址： | 541004 广*** | 国省代码： | 广西;45 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种用于非开挖地下钻头姿态融合的四元数梯度下降方法，包括如下步骤：1）根据采集的钻头内部的陀螺仪数据求解出四元数；2）利用采集的加速度计的数据建立加速度计的误差函数；3）对磁强计进行地磁补偿；4）利用补偿后的磁强计的数据，建立磁强计的误差函数；5）根据加速度计、磁强计两组误差函数求解出四元数；6）根据梯度下降算法融合策略，将步骤1）求解得出的四元数和步骤5）求解出的四元数进行融合，解算出准确的姿态四元数；7）根据步骤6）得到的姿态四元数，求解出偏航角、横滚角和俯仰角。该方法简化了算法的复杂度，解决了陀螺仪数据漂移问题，适用于低成本姿态解算的嵌入式系统。 | ||
| 搜索关键词： | 四元数 求解 磁强计 加速度计 误差函数 陀螺仪数据 地下钻头 非开挖 融合 采集 漂移 嵌入式系统 融合策略 数据建立 下降算法 姿态解算 低成本 俯仰角 复杂度 横滚角 钻头 地磁 解算 两组 算法 | ||
【主权项】：
1.一种用于非开挖地下钻头姿态融合的四元数梯度下降方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据采集的钻头内部的陀螺仪数据求解出四元数；2)利用采集的加速度计的数据建立加速度计的误差函数；3)对磁强计进行地磁补偿；4)利用补偿后的磁强计的数据，建立磁强计的误差函数；5)根据加速度计、磁强计两组误差函数求解出四元数；6)根据梯度下降算法融合策略，将步骤1)求解得出的四元数和步骤5)求解出的四元数进行融合，解算出准确的姿态四元数；7)根据步骤6)得到的姿态四元数，求解出偏航角、横滚角和俯仰角。
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