[發(fā)明專利]姿態(tài)測(cè)量裝置自動(dòng)校正的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710932885.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN107941240A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨少軍;王潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市虛擬現(xiàn)實(shí)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01C15/00;G01C11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及姿態(tài)測(cè)量領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種姿態(tài)測(cè)量裝置自動(dòng)校正的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

姿態(tài)測(cè)量一般采用姿態(tài)測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量角度信息，姿態(tài)測(cè)量裝置的類型很多，利用三軸地磁解耦和三軸加速度計(jì)，受外力加速度影響很大，在運(yùn)動(dòng)/振動(dòng)等環(huán)境中，輸出方向角誤差較大,此外地磁傳感器有缺點(diǎn)，它的絕對(duì)參照物是地磁場(chǎng)的磁力線,地磁的特點(diǎn)是使用范圍大，但強(qiáng)度較低，約零點(diǎn)幾高斯，非常容易受到其它磁體的干擾。陀螺儀輸出角速度，是瞬時(shí)量，角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用，需要角速度與時(shí)間積分計(jì)算角度，得到的角度變化量與初始角度相加，就得到目標(biāo)角度，其中積分時(shí)間Dt越小，輸出角度越精確, 但陀螺儀的原理決定了它的測(cè)量基準(zhǔn)是自身，并沒有系統(tǒng)外的絕對(duì)參照物，加上Dt是不可能無(wú)限小,所以積分的累積誤差會(huì)隨著時(shí)間流逝迅速增加，最終導(dǎo)致輸出角度與實(shí)際不符。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決當(dāng)前姿態(tài)測(cè)量裝置累計(jì)誤差影響角度測(cè)量的缺陷，本發(fā)明提供一種可以消除累計(jì)誤差的姿態(tài)測(cè)量裝置自動(dòng)校正的方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種姿態(tài)測(cè)量裝置自動(dòng)校正的方法，包括定位模塊、接收模塊、處理模塊，所述定位模塊包括姿態(tài)測(cè)量裝置和定位裝置，所述定位裝置包括球形發(fā)光體，所述球形發(fā)光體上設(shè)置有遮光裝置，所述接收模塊包括攝像頭，所述姿態(tài)測(cè)量裝置通過(guò)以下步驟進(jìn)行自動(dòng)校正：

S1：所述球形發(fā)光體發(fā)光，所述接收模塊處于接收狀態(tài)；

S2：所述接收模塊根據(jù)所述攝像頭傳遞的信號(hào)判斷是否傳遞校正信息到所述處理模塊；

S3：所述處理模塊根據(jù)所述接收模塊傳遞的信息對(duì)所述姿態(tài)測(cè)量裝置進(jìn)行校正。

優(yōu)選地，所述攝像頭具有像素檢測(cè)功能，可以識(shí)別所述定位裝置發(fā)射的激光在所述攝像頭上形成的影像的像素。

優(yōu)選地，所述遮光裝置為幾何對(duì)稱圖形，由上下兩段曲線組成，上下兩段曲線的兩個(gè)交點(diǎn)為特征點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述定位模塊包括發(fā)射端嵌入式控制模塊，所述發(fā)射端嵌入式控制模塊可以接收所述姿態(tài)測(cè)量裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)傳遞到所述處理模塊。

優(yōu)選地，所述接收模塊根據(jù)所述光感應(yīng)裝置傳遞的信號(hào)通過(guò)以下步驟判斷校正信息：

S2.1以所述攝像頭為基準(zhǔn)建立直角坐標(biāo)系，z軸與地面垂直，正方向朝上，以光線垂直入射所述攝像頭鏡片中心的光線方向?yàn)閤軸負(fù)方向，y軸正方向滿足坐標(biāo)系xyz成右手系；

S2.2當(dāng)左側(cè)所述特征點(diǎn)影像與所述球形發(fā)光體最左側(cè)像素之間的水平距離等于右側(cè)所述特征點(diǎn)影像與所述球形發(fā)光體最右側(cè)像素之間的水平距離時(shí)，所述接收模塊向所述處理模塊傳遞調(diào)零x軸、z軸的信息。

優(yōu)選地，所述發(fā)射端嵌入式控制模塊在接收到所述姿態(tài)測(cè)量裝置發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息打上時(shí)間戳后發(fā)送到所述處理模塊進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，當(dāng)所述處理模塊接收到所述接收模塊傳遞來(lái)的校正信號(hào)后，所述處理模塊核對(duì)接收到校正信號(hào)的時(shí)刻t2，并且檢測(cè)接收到的帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)所述處理模塊檢測(cè)到帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)信息的時(shí)間戳顯示的時(shí)間點(diǎn)晚于或等于t2時(shí)刻時(shí)，所述處理模塊按照校正信息對(duì)所述姿態(tài)測(cè)量裝置的角度信息進(jìn)行校正，校正完成后，所述運(yùn)算處理器在再次接收到所述接收模塊傳遞來(lái)的校正信號(hào)之前不再監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的時(shí)間戳。

提供一種自動(dòng)校正系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊包括發(fā)射端無(wú)線傳輸模塊，所述處理模塊包括處理端無(wú)線傳輸模塊，所述發(fā)射端無(wú)線傳輸模塊和所述處理端無(wú)線傳輸模塊之間可以通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞絺鬟f信息，所述定位裝置進(jìn)一步包括球形發(fā)光體，所述球形發(fā)光體上設(shè)置有遮光裝置。

優(yōu)選地，所述遮光裝置為幾何對(duì)稱圖形，由上下兩段曲線組成，上下兩段曲線的兩個(gè)交點(diǎn)為特征點(diǎn)。