[發(fā)明專利]一種免標(biāo)定的定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810287917.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108917751B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張益銘;張佳寧;張道寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京凌宇智控科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;陳麗

本發(fā)明公開了一種免標(biāo)定的定位方法及系統(tǒng)。其中，該定位方法包括如下步驟：S1，設(shè)定定位周期，獲取被定位物體在一個定位周期結(jié)束時基站坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)，并對被定位物體在該定位周期內(nèi)進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到第一慣導(dǎo)結(jié)果；S2，在下一定位周期內(nèi)，控制被定位物體移動，得到在下一定位周期結(jié)束時基站坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)，并對被定位物體在下一定位周期內(nèi)進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到第二慣導(dǎo)結(jié)果，計算基站坐標(biāo)系下的位移向量和慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的位移向量；S3，計算旋轉(zhuǎn)四元數(shù)；S4，將慣性導(dǎo)航得到的坐標(biāo)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)四元數(shù)，變換到基站坐標(biāo)系下，并輸出變換之后的被定位物體的位置。本發(fā)明在保證定位準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，很大程度地降低了標(biāo)定的復(fù)雜程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種免標(biāo)定的定位方法，同時涉及實現(xiàn)該定位方法的定位系統(tǒng)，屬于空間定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，定位服務(wù)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在向室內(nèi)發(fā)展，特別是在VR(虛擬現(xiàn)實)和AR(增強(qiáng)現(xiàn)實)領(lǐng)域，定位技術(shù)已經(jīng)成為VR和AR交互的基礎(chǔ)。現(xiàn)有的VR和AR領(lǐng)域的定位技術(shù)包括：紅外光學(xué)定位、可見光定位及激光定位。交互通常是采用手柄或手套等可持裝置進(jìn)行。

對于紅外定位方法來說，一般根據(jù)VR手柄發(fā)射的紅外線進(jìn)行定位；但紅外線沒有明顯的外在特征，在很多用戶場景中很難區(qū)分出每個用戶的VR手柄。

對于可見光定位方法來說，VR手柄發(fā)出的單色光束容易受到環(huán)境干擾，為定位VR手柄帶來困難。

激光定位方法包括多激光定位、激光+超聲定位等方法，通常包括定位基站，用于發(fā)送激光信號或激光+超聲信號等定位信號；接收定位基站發(fā)送的定位信號之后，通過極坐標(biāo)等算法得到所需的位置及方向。

然而，對于激光定位方法，在計算時需要先將定位基站進(jìn)行標(biāo)定，將需要確定的位置和方向限定在定位基站設(shè)定的坐標(biāo)系中，以進(jìn)行位置解算，但是這個標(biāo)定的過程對于用戶來說較繁瑣。

現(xiàn)有技術(shù)中，仍然需要一種簡便易行、且不需用戶操作即可完成的標(biāo)定方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種免標(biāo)定的定位方法。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題提供一種免標(biāo)定的定位系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種免標(biāo)定的定位方法，包括如下步驟：

S1，設(shè)定定位周期，獲取被定位物體在一個定位周期結(jié)束時基站坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)，并對被定位物體在所述定位周期內(nèi)進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到第一慣導(dǎo)結(jié)果；

S2，在下一定位周期內(nèi)，控制被定位物體做移動，得到在下一定位周期結(jié)束時基站坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)，并對被定位物體在所述下一定位周期內(nèi)進(jìn)行慣性導(dǎo)航，得到第二慣導(dǎo)結(jié)果，計算基站坐標(biāo)系下的位移向量和慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的位移向量；

S3，根據(jù)基站坐標(biāo)系下的位移向量和慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的位移向量，計算旋轉(zhuǎn)四元數(shù)；

S4，將慣性導(dǎo)航得到的坐標(biāo)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)四元數(shù)，變換到基站坐標(biāo)系下，并輸出變換之后的被定位物體的位置。

其中較優(yōu)地，所述免標(biāo)定的定位方法用于開機(jī)標(biāo)定時，在步驟S1中，獲取被定位物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時基站坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)，并對被定位物體進(jìn)行慣性導(dǎo)航。

其中較優(yōu)地，所述獲取被定位物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時基站坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)，對被定位物體進(jìn)行慣性導(dǎo)航，包括如下步驟：

采用定位基站持續(xù)獲取被定位物體在基站坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

設(shè)定時間閾值，當(dāng)時間閾值內(nèi)被定位物體在基站坐標(biāo)系下的坐標(biāo)均不改變時，判定被定位物體處于靜止?fàn)顟B(tài)；