[發明專利]大地水準面測量方法、測量裝置、估計裝置、計算用數據采集裝置

有效

• 申請號: 201980039389.1
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN112292578B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 上妻干旺;井上遼太郎;細谷俊之;田中敦史
• 申請（專利權）人: 日本航空電子工業株式會社;國立大學法人東京工業大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C21/28;G01C23/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

1.一種大地水準面測量方法，執行以下步驟：

慣性計測數據獲取步驟，基于被安裝于移動體的具有3軸陀螺儀和3軸加速度儀的慣性計測單元的輸出，獲取與速度、位置、姿態角度有關的數據作為慣性由來數據；

對比數據獲取步驟，獲取與速度有關的數據作為對比數據；

狀態變量估計步驟，通過實施將鉛垂線偏差包含在狀態變量中的卡爾曼濾波，從而估計包含了鉛垂線偏差的狀態變量；以及

大地水準面計算步驟，基于估計出的所述鉛垂線偏差，求得進行了該估計的位置處的大地水準面高度的變化，

所述對比數據是從除所述慣性計測單元以外的速度儀獲取到的速度數據，

在所述狀態變量估計步驟中，使用所述慣性由來數據和所述對比數據來實施卡爾曼濾波。

2.如權利要求1所述的大地水準面測量方法，其特征在于，

所述慣性計測數據獲取步驟中獲取的與速度、位置、姿態角度有關的數據是使用估計出的所述狀態變量校正過的數據。

3.如權利要求1或2所述的大地水準面測量方法，其特征在于，

在所述大地水準面計算步驟中，基于預先獲取的基準位置的大地水準面高度的信息，求得每個進行了所述估計的位置的大地水準面高度。

4.一種大地水準面測量裝置，包括：

慣性計測數據獲取單元，具備被安裝于移動體的具有3軸陀螺儀和3軸加速度儀的慣性計測單元，獲取與速度、位置、姿態角度有關的數據作為慣性由來數據；

對比數據獲取單元，獲取與速度有關的數據，作為對比數據；

狀態變量估計單元，通過實施將鉛垂線偏差包含在狀態變量中的卡爾曼濾波，從而估計包含了鉛垂線偏差的狀態變量；以及

大地水準面計算單元，基于估計出的所述鉛垂線偏差，求得進行了該估計的位置處的大地水準面高度的變化，

所述對比數據是從除所述慣性計測單元以外的速度儀獲取到的速度數據，

所述狀態變量估計單元使用所述慣性由來數據和所述對比數據來實施卡爾曼濾波。

5.如權利要求4所述的大地水準面測量裝置，其特征在于，

所述慣性計測數據獲取單元獲取的與速度、位置、姿態角度有關的數據是使用估計出的所述狀態變量校正過的數據。

6.如權利要求4或5所述的大地水準面測量裝置，其特征在于，還包括：

記錄單元，記錄了相對于預先規定的基準位置的大地水準面高度的信息，

所述大地水準面計算單元基于所述大地水準面高度的信息，求得每個進行了所述估計的位置的大地水準面高度。

7.如權利要求4或5所述的大地水準面測量裝置，其特征在于，

所述陀螺儀是使用了原子波或離子的陀螺儀。

8.一種大地水準面估計裝置，包括：

記錄單元，將基于被安裝于移動體的具有3軸陀螺儀和3軸加速度儀的慣性計測單元的輸出而獲取的與速度、位置、姿態角度有關的數據即慣性由來數據、以及與速度有關的數據即對比數據建立關聯并記錄；

狀態變量估計單元，實施將鉛垂線偏差包含在狀態變量中的卡爾曼濾波，從而估計包含了鉛垂線偏差的狀態變量；以及

大地水準面計算單元，基于估計出的所述鉛垂線偏差，求得進行了該估計的位置處的大地水準面高度的變化，

所述對比數據是從除所述慣性計測單元以外的速度儀獲取到的速度數據，

所述狀態變量估計單元使用所述慣性由來數據和所述對比數據來實施卡爾曼濾波。

9.如權利要求8所述的大地水準面估計裝置，其特征在于，

所述記錄單元還記錄了相對于預先規定的基準位置的大地水準面高度的信息，

所述大地水準面計算單元基于所述大地水準面高度的信息，求得每個進行了所述估計的位置的大地水準面高度。