[發明專利]一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針

在審

• 申請號: 202011032014.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112066965A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 張濤;王維維;昌暢;孫淼;曾昱翔
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G01C17/38
• 分類號: G01C17/38
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，包括外殼，所述外殼內設置有數據獲取模塊、存儲模塊以及數據處理模塊；

所述數據獲取模塊用于實時獲取地球的磁場角度數據、移動過程中的方位角速度數據以及移動過程中定位的點跡信息；

所述存儲模塊，預先存儲有不同地理位置的磁偏角數據；還用于對所述數據獲取模獲取的所述磁場角度數據、所述角速度數據以及所述點跡信息進行實時存儲；

所述數據處理模塊，用于根據所述磁場角度數據、所述方位角速度數據、所述點跡信息以及所述磁偏角數據對所述電子指南針的精度進行校正。

2.根據權利要求1所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，所述數據處理模塊包括以下處理過程：

S1：根據所述磁場角度數據評估周圍環境的磁場狀態；

S2：若所述磁場狀態為紊亂狀態，則對所述電子指南針進行校正，直至所述磁場狀態為穩定狀態；

S3：若所述磁場狀態為穩定狀態，則移動所述電子指南針，獲取移動過程中的點跡信息，并根據所述點跡信息和所述磁偏角數據對所述磁場角度數據進行補償。

3.根據權利要求2所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，當所述磁場角度數據穩定時，所述磁場狀態為穩定狀態；否則，所述磁場狀態為紊亂狀態。

4.根據權利要求2所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，對所述電子指南針進行校正的方法為：移動所述電子指南針的位置，使所述磁場傳感器記錄周圍環境的所述磁場角度數據，直至所述磁場角度數據穩定。

5.根據權利要求2所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，所述S3包括以下步驟：

S31：沿一固定方向移動所述電子指南針且移動距離大于第一閾值，同時獲取移動過程中的所述點跡信息；

S32：根據所述點跡信息擬合一條點跡曲線，從所述點跡曲線中選取一段線段，所述線段為直線且所述線段的距離大于或者等于第一閾值；

S33：獲取所述線段的兩個端點的經度差值和緯度差值，根據所述經度差值和所述緯度差值獲取移動過程中的運動方位指向角度；

其中，表示地理方位角度偏差數據，S表示經度每偏差1秒的距離偏差值，L表示緯度每偏差1秒的距離偏差值，Δy表示經度差值，Δx表示緯度差值；

S34：根據所述運動方位指向角度、當前地理位置的所述磁偏角數據以及移動過程中的所述磁場角度數據獲取綜合修正參數：

γ表示修正參數，θ表示磁場角度數據，β表示磁偏角數據；

根據所述綜合修正參數對所述磁場角度數據進行補償，得到磁場角度數據A，以所述磁場角度數據A作為指向信息移動所述電子指南針；

θ_i＝θ+γ

其中，θ_i表示磁場角度數據A；

S35：獲取移動過程中的點跡信息A，并實時對所述點跡信息A進行曲線擬合，當擬合的曲線中存在線段k滿足：線段k為直線且線段k的距離大于或者等于第一閾值，則重復S33-S35。

6.根據權利要求5所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，所述運動方位指向信息的精度為：

其中，α表示精度；L表示點跡信息A和點跡信息B之間的直線距離；d表示定位芯片的定位精度。

7.根據權利要求2-6中任意一項所述的一種基于定位和三維陀螺儀進行校正的電子指南針，其特征在于，還包括修正步驟，所述修正步驟用于當所述電子指南針臨時遇到外界干擾導致磁場紊亂時，對所述電子指南針進行修正。