[發明專利]載體姿態信息的獲取方法和裝置及系統

在審

• 申請號: 201611199119.1
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108225316A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都天府新區光啟未來技術研究院
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;張永明

本發明公開了一種載體姿態信息的獲取方法和裝置及系統。該載體姿態信息的獲取方法包括：在室內空間的預設位置采集至少一個標記點的位置信息，其中，至少一個標記點部署在載體上；根據位置信息構造多個向量，并根據多個向量獲取載體的姿態信息；向控制器發送姿態信息。通過本發明，達到了提高姿態信息獲取的準確性的效果。

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體而言，涉及一種載體姿態信息的獲取方法和裝置及系統。

背景技術

目前，載體姿態信息的獲取均采用慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，簡稱為IMU)獲得，比如，小型無人機姿態信息的獲取。IMU一般由三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁力計組成，要得到最終可用的載體姿態信息，需要對三個傳感器檢測到的信息進行信息融合，才能得到比較精確的姿態信息。常用的姿態信息融合算法包括互補濾波算法和卡爾曼濾波算法，其中，由于卡爾曼濾波算法精度較高而常常被采用，但是卡爾曼濾波算法對處理器的運算能力要求較高。另一方面，當載體為飛行器時，飛行器在飛行時存在的振動對IMU中的傳感器的測量結果影響較大，從而導致載體的姿態信息獲取的準確性低。

由上可知，目前的載體的姿態信息均采用IMU模塊結合對姿態信息解算的方法，該方法受載體振動的影響比較大，都需要將IMU模塊安裝在具有減振功能的裝置上，并且輔以濾波算法來減振。另一方面，IMU模塊中的三軸陀螺儀存在“溫漂”和誤差累計的先天缺陷，為了提高姿態信息獲取的準確性需要有一定的補償措施，磁力計容易受磁性物質的影響，加速度計對振動比較敏感，并且IMU還需要經常進行校準，這些都會影響解算出來的姿態信息的精度，導致載體的姿態信息獲取的準確性低，需要在硬件和軟件上去采取措施解決該問題。

針對現有技術中載體姿態信息獲取的準確性低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種載體姿態信息的獲取方法和裝置及系統，以解決現有技術中載體姿態信息獲取的準確性低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種載體姿態信息的獲取方法。該載體姿態信息的獲取方法包括：在室內空間的預設位置采集至少一個標記點的位置信息，其中，至少一個標記點部署在載體上；根據位置信息構造多個向量，并根據多個向量獲取載體的姿態信息；向控制器發送姿態信息。

進一步地，在室內空間的預設位置采集至少一個標記點的位置信息包括：在室內空間的預設位置捕捉至少一個標記點，其中，至少一個標記點按照預設布局規則部署在載體上；在捕捉到載體上的至少一個標記點的情況下，確定至少一個標記點的空間位置；在確定至少一個標記點的空間位置之后，按照預設頻率對至少一個標記點進行拍攝，得到包括至少一個標記點的位置信息的圖片數據；其中，根據位置信息構造多個向量，并根據多個向量獲取載體的姿態信息包括：根據圖片數據構造多個向量，并根據多個向量獲取載體的姿態信息。

進一步地，按照預設頻率對至少一個標記點進行拍攝，得到包括至少一個標記點的位置信息的圖片數據包括：接收用于指示在預設時刻對至少一個標記點進行同時拍攝的拍攝指令；在接收到拍攝指令之后，按照預設頻率在預設時刻對至少一個標記點進行同時拍攝，得到包括至少一個標記點的位置信息的圖片數據。

進一步地，根據位置信息構造多個向量，并根據多個向量獲取載體的姿態信息包括：根據位置信息計算在預設坐標系下至少一個標記點的坐標值；根據坐標值構造多個向量；根據多個向量計算載體的姿態角，其中，姿態信息包括姿態角。

進一步地，根據位置信息計算在預設坐標系下至少一個標記點的坐標值包括：根據位置信息計算在預設坐標系下至少一個標記點的三維坐標值；根據三維坐標值獲取至少一個標記點在預設坐標平面的投影坐標值，其中，預設坐標系包括預設坐標平面；根據坐標值構造多個向量包括：根據三維坐標值和投影坐標值構造多個向量。