[發明專利]一種姿態測量方法和姿態測量系統

有效

• 申請號: 201210557018.2
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103885077A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王聰;汪名揚;唐桂華;蔡靜
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第四研究院指揮自動化技術研發與應用中心
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

1.一種姿態測量方法，其特征在于，包括：

采用雙天線全球定位系統GPS測量筒狀部件的第一姿態信息；

采用微機電系統MEMS測量筒狀部件的第二姿態信息；

將所述第一姿態信息和所述第二姿態信息進行數據融合得到筒狀部件的全姿態信息并輸出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用MEMS測量筒狀部件的第二姿態信息之前，還包括：

將所述第一姿態信息賦給MEMS作為姿態測量的初始值。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述第一姿態信息包括：方位角和俯仰角；

所述第二姿態信息包括：方位角、俯仰角和橫滾角；

所述全姿態信息包括：方位角、俯仰角和橫滾角。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述第一姿態信息和所述第二姿態信息進行數據融合包括：

判斷第一姿態信息是否有效；

當第一姿態信息有效時，將所述第一姿態信息中的方位角和俯仰角作為所述全姿態信息的方位角和俯仰角，將所述第二姿態信息中的橫滾角作為所述全姿態信息的橫滾角；

當第一姿態信息無效時，將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角之前，還包括：

判斷所述筒狀部件是否滿足靜態條件；

當所述筒狀部件滿足靜態條件時，采用加速度計解算筒狀部件的俯仰角和橫滾角得到第三姿態信息，并將所述第三姿態信息中的俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的俯仰角和橫滾角，將所述第二姿態信息中的方位角作為所述全姿態信息的方位角；

當所述筒狀部件不滿足靜態條件時，將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角。

6.一種姿態測量系統，其特征在于，包括：

第一測姿模塊，用于采用雙天線全球定位系統GPS測量筒狀部件的第一姿態信息；

第二測姿模塊，用于采用微機電系統MEMS測量筒狀部件的第二姿態信息；

數據融合模塊，用于將所述第一姿態信息和所述第二姿態信息進行數據融合得到筒狀部件的全姿態信息并輸出。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

賦值模塊，用于將所述第一姿態信息賦給第二測姿模塊作為姿態測量的初始值。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于：

所述第一姿態信息包括：方位角和俯仰角；

所述第二姿態信息包括：方位角、俯仰角和橫滾角；

所述全姿態信息包括：方位角、俯仰角和橫滾角。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述數據融合模塊包括：

判斷子模塊，用于判斷第一姿態信息是否有效；

第一融合子模塊，用于當第一姿態信息有效時，將所述第一姿態信息中的方位角和俯仰角作為所述全姿態信息的方位角和俯仰角，將所述第二姿態信息中的橫滾角作為所述全姿態信息的橫滾角；

第二融合子模塊，用于當第一姿態信息無效時，將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述第二融合子模塊包括：

條件判斷子單元，用于將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角之前，判斷所述筒狀部件是否滿足靜態條件；

解算子單元，用于當所述筒狀部件滿足靜態條件時，采用加速度計解算筒狀部件的俯仰角和橫滾角得到第三姿態信息，并將所述第三姿態信息中的俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的俯仰角和橫滾角，將所述第二姿態信息中的方位角作為所述全姿態信息的方位角；

替代子單元，用于當所述筒狀部件不滿足靜態條件時，將所述第二姿態信息中的方位角、俯仰角和橫滾角作為所述全姿態信息的方位角、俯仰角和橫滾角。