[發明專利]方向估計方法及裝置

在審

• 申請號: 201610473701.6
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107543524A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 劉賀飛;段瑞雪
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C21/00
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司11293
• 代理人: 遲軍

1.一種設備的方向估計方法，所述方向估計方法包括：

第一方向估計步驟，用于根據陀螺儀數據估計第一方向；

第二方向估計步驟，用于根據磁力計數據和所述設備的俯仰角及滾轉角估計第二方向；

校正增益確定步驟，用于通過將第一校正增益和第二校正增益進行組合來確定校正增益；

校準步驟，用于利用所述校正增益來校準所述第一方向估計和所述第二方向估計，以得到所述設備的方向；

其中，所述校正增益確定步驟還包括以下的步驟：基于磁力計數據和磁場的理論值來計算所述第一校正增益；基于磁力計數據的變化率來計算所述第二校正增益。

2.根據權利要求1所述的方向估計方法，所述方向估計方法還包括以下步驟：基于所述兩個方向，根據原始的陀螺儀數據和所校準的方向來調整所述校正增益。

3.根據權利要求1或2所述的方向估計方法，其中，所述方向估計方法還包括以下步驟：

對磁力計數據與地磁場的理論值之差的范數的第一分段函數進行定義，以及

對磁力計數據的范數的變化率的第二分段函數進行定義。

4.根據權利要求3所述的方向估計方法，其中，在磁力計數據的范數位于預定義范圍內的情況下，所述第一分段函數是高斯函數或線性函數。

5.根據權利要求3所述的方向估計方法，其中，在磁力計數據與地磁場的理論值在正交軸上的差的范數位于預定義范圍內的情況下，所述第一分段函數是單調遞減函數。

6.根據權利要求3所述的方向估計方法，其中，在磁力計數據的范數的變化率位于預定義范圍內的情況下，所述第二分段函數是高斯函數或線性函數。

7.根據權利要求2所述的方向估計方法，其中，所述方向估計方法還包括以下步驟：

計算所述兩個方向的偏差。

8.根據權利要求2所述的方向估計方法，其中，在新的方向偏差與方向偏差的平均值之差大于預定義閾值的情況下，將所述校正增益強制調整為預定義值。

9.根據權利要求2所述的方向估計方法，其中，在新的方向偏差與方向偏差的平均值之差大于預定義閾值乘以該方向的標準方差的情況下，將所述校正增益強制調整為預定義值。

10.一種設備的方向估計裝置，所述方向估計裝置包括：

輸入單元，其被構造為輸入來自陀螺儀和磁力計的傳感器數據；

方向估計單元，其被構造為根據陀螺儀估計第一方向，以及根據磁力計和所述設備的俯仰角及滾轉角估計第二方向；

校正增益確定單元，其被構造為通過將第一校正增益和第二校正增益進行組合來確定校正增益；

方向校準單元，其被構造為利用所述校正增益來校準所述第一方向估計和所述第二方向估計，以得到所述設備的方向；

估計和輸出單元，其被構造為根據所校準的數據來估計和輸出所述設備的方向；

其中，所述校正增益確定單元還包括：基于磁力計數據和磁場的理論值來計算所述第一校正增益；基于磁力計數據的變化率來計算所述第二校正增益。

11.根據權利要求10所述的方向估計裝置，所述校正增益確定單元還被構造為基于所述兩個方向，根據原始的陀螺儀數據和所校準的方向來調整所述校正增益。

12.根據權利要求10或11所述的方向估計裝置，其中，所述方向估計裝置還包括：

對磁力計數據與地磁場的理論值之差的范數的第一分段函數進行定義，以及

對磁力計數據的范數的變化率的第二分段函數進行定義。

13.根據權利要求12所述的方向估計裝置，其中，在磁力計數據的范數位于預定義范圍內的情況下，所述第一分段函數是高斯函數或線性函數。

14.根據權利要求12所述的方向估計裝置，其中，在磁力計數據與地磁場的理論值在正交軸上的差的范數位于預定義范圍內的情況下，所述第一分段函數是單調遞減函數。

15.根據權利要求12所述的方向估計裝置，其中，在磁力計數據的范數的變化率位于預定義范圍內的情況下，所述第二分段函數是高斯函數或線性函數。