[發(fā)明專利]一種運動慣性追蹤系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310431846.6
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103471590A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 胡邊
• 申請（專利權）人: 江蘇美倫影像系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發(fā)明涉及一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，屬于物體定位測試領域。?

背景技術

????在物體定位測量領域，需要實時追蹤和反饋物體目標的位置和運動變化。。運動追蹤的方法根據(jù)傳感元件的不同分為：慣性追蹤、光學追蹤、力和機械式追蹤、電磁式追蹤、聲學追蹤等等，傳統(tǒng)物體追蹤及軌跡還原系統(tǒng)大都由慣性量測單元?組成，而慣性量測單元的組成一般為：陀螺儀、加速度計?

以及磁性羅盤。其中，陀螺儀可以量測角速度，通常用來計算物體旋轉(zhuǎn)的角度；加速度計可以量測加速度，通常用來計算物體移動的距離；磁性羅盤可以量測絕對方位進而得到物體轉(zhuǎn)動的角度。但磁性羅盤則容易受到周遭電子設備的干擾，影響旋轉(zhuǎn)角度的測量精度。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種不包括磁性羅盤的運動慣性追蹤系統(tǒng)。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術手段來實現(xiàn)的：?

.一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：包括加速度計模塊、控制單元模塊、陀螺儀模塊；所述加速計模塊包括至少兩個加速計，兩個加速計相隔一定距離設置在活動物體上；陀螺儀模塊設置在所述活動物體上；加速計模塊和陀螺儀模塊分別與控制單元模塊電連接；

所述至少兩個加速計分別測出活動物體在t時刻的加速度信號，然后分別傳輸至控制單元模塊，控制單元模塊據(jù)此確定活動物體在t時刻的位置，根據(jù)時間的連續(xù)性為依據(jù)，兩個加速計分別測出在t—1時刻的加速度，控制單元模塊據(jù)此確定活動物體在t—1的位置，然后控制模塊根據(jù)兩個加速度計的相對位置校正t—1時刻的位置；控制模塊根據(jù)陀螺儀模塊傳輸?shù)慕撬俣刃盘栍嬎愠龌顒游矬wt至t—1的旋轉(zhuǎn)角度。

優(yōu)選的：?

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述校正方法，為最小平方法；

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述至少加速度計的位置在活動物體的不同平面上；

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述加速度計為三軸加速度計。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由于減少了慣性測量系統(tǒng)中的磁性羅盤模塊，減少了被測物體周圍電子設備及磁場干擾，極大地精確物體旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)值，提高了測量精度；同時，由于減少了磁性羅盤，降低了測量設備的成本。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。?

具體實施方式

下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。?

如圖1所示，.一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：包括加速度計模塊、控制單元模塊、陀螺儀模塊；所述加速計模塊包括至少兩個加速計，兩個加速計相隔一定距離設置在活動物體上；陀螺儀模塊設置在所述活動物體上；加速計模塊和陀螺儀模塊分別與控制單元模塊電連接；?

所述至少兩個加速計分別測出活動物體在t時刻的加速度信號，然后分別傳輸至控制單元模塊，控制單元模塊據(jù)此確定活動物體在t時刻的位置，根據(jù)時間的連續(xù)性為依據(jù)，兩個加速計分別測出在t—1時刻的加速度，控制單元模塊據(jù)此確定活動物體在t—1的位置，然后控制模塊根據(jù)兩個加速度計的相對位置校正t—1時刻的位置；控制模塊根據(jù)陀螺儀模塊傳輸?shù)慕撬俣刃盘栍嬎愠龌顒游矬wt至t—1的旋轉(zhuǎn)角度。

優(yōu)選的：?

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述校正方法，為最小平方法；

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述至少加速度計的位置在活動物體的不同平面上；

所述的一種運動慣性追蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述加速度計為三軸加速度計。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。?