本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種航向估計(jì)方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著智能手機(jī)的不斷更新升級(jí)，能夠提供給用戶使用的功能也越來(lái)越多，航向估計(jì)就是其中之一。實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，智能手機(jī)多采用的是基于陀螺儀、重力計(jì)及磁力計(jì)的多傳感器融合航向估計(jì)算法，而不論是僅靠磁力計(jì)與加速度計(jì)的磁航向算法，抑或是側(cè)重于以陀螺積分的算法，其絕對(duì)航向估計(jì)精度均極大地受限于磁矢量的精度，對(duì)于磁干擾變化較大區(qū)域，上述算法得出的航向存在較大偏差。

2、因此，亟需一種解決上述問(wèn)題的航向估計(jì)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種航向估計(jì)方法及相關(guān)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)引入定位系統(tǒng)的航向，與磁航向共同作為濾波模型的觀測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波模型的優(yōu)化和調(diào)整進(jìn)而提高航向估計(jì)的精度。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種航向估計(jì)方法，應(yīng)用于電子設(shè)備，所述方法包括：

3、基于所述電子設(shè)備的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及磁強(qiáng)測(cè)量值確定所述電子設(shè)備的磁航向和第一姿態(tài)角，其中，所述第一姿態(tài)角由所述滾轉(zhuǎn)角、所述俯仰角和所述磁航向表征；

4、獲取所述電子設(shè)備的定位系統(tǒng)航向，并將表征所述第一姿態(tài)角的所述磁航向替換為所述定位系統(tǒng)航向，得到所述電子設(shè)備的第二姿態(tài)角；

5、對(duì)所述第一姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第一四元數(shù)，并對(duì)所述第二姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第二四元數(shù)；

6、將所述第一四元數(shù)和所述第二四元數(shù)作為濾波模型的輸入數(shù)據(jù)，對(duì)所述濾波模型的狀態(tài)變量和觀測(cè)噪聲的誤差協(xié)方差進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)濾波模型；

7、根據(jù)所述目標(biāo)濾波模型，確定姿態(tài)角數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)所述姿態(tài)角數(shù)據(jù)，確定所述電子設(shè)備的航向。

9、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種航向估計(jì)裝置，應(yīng)用于電子設(shè)備，所述裝置包括：確定單元、獲取單元、轉(zhuǎn)換單元和輸入單元，其中，

10、所述確定單元，用于基于所述電子設(shè)備的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及磁強(qiáng)測(cè)量值確定所述電子設(shè)備的磁航向和第一姿態(tài)角，其中，所述第一姿態(tài)角由所述滾轉(zhuǎn)角、所述俯仰角和所述磁航向表征；

11、所述獲取單元，用于獲取所述電子設(shè)備的定位系統(tǒng)航向，并將表征所述第一姿態(tài)角的所述磁航向替換為所述定位系統(tǒng)航向，得到所述電子設(shè)備的第二姿態(tài)角；

12、所述轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述第一姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第一四元數(shù)，并對(duì)所述第二姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第二四元數(shù)；

13、所述輸入單元，用于將所述第一四元數(shù)和所述第二四元數(shù)作為濾波模型的輸入數(shù)據(jù)，對(duì)所述濾波模型的狀態(tài)變量和觀測(cè)噪聲的誤差協(xié)方差進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)濾波模型；

14、所述確定單元，還用于根據(jù)所述目標(biāo)濾波模型，確定姿態(tài)角數(shù)據(jù)；

15、所述確定單元，還用于根據(jù)所述姿態(tài)角數(shù)據(jù)，確定所述電子設(shè)備的航向。

16、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器、通信接口以及一個(gè)或多個(gè)程序，其中，上述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中，并且被配置由上述處理器執(zhí)行，上述程序包括用于執(zhí)行本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面任一方法中的步驟的指令。

17、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，上述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)用于電子數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)程序，其中，上述計(jì)算機(jī)程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步驟。

18、第五方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)了計(jì)算機(jī)程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，上述計(jì)算機(jī)程序可操作來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步驟。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以為一個(gè)軟件安裝包。

19、可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例中，基于電子設(shè)備的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及磁強(qiáng)測(cè)量值確定磁航向和第一姿態(tài)角，其中，第一姿態(tài)角由滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和磁航向表征；獲取電子設(shè)備的定位系統(tǒng)航向，并將表征第一姿態(tài)角的磁航向替換為定位系統(tǒng)航向，得到第二姿態(tài)角；對(duì)第一姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第一四元數(shù)，并對(duì)第二姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第二四元數(shù)；將第一四元數(shù)和第二四元數(shù)作為濾波模型的輸入數(shù)據(jù)，對(duì)濾波模型的狀態(tài)變量和觀測(cè)噪聲的誤差協(xié)方差進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)濾波模型；根據(jù)目標(biāo)濾波模型，確定姿態(tài)角數(shù)據(jù)；根據(jù)姿態(tài)角數(shù)據(jù)，確定電子設(shè)備的航向。如此能夠?qū)崿F(xiàn)，通過(guò)引入定位系統(tǒng)的航向，與磁航向共同作為濾波模型的觀測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波模型的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而提高航向估計(jì)的精度。并且在磁干擾區(qū)域，可通過(guò)調(diào)整濾波模型中定位系統(tǒng)航向觀測(cè)量的權(quán)重，來(lái)抵消磁干擾的影響，航向估計(jì)更準(zhǔn)確，適用范圍更廣。

技術(shù)特征：

1.一種航向估計(jì)方法，應(yīng)用于電子設(shè)備，其特征在于，方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述電子設(shè)備的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及磁強(qiáng)測(cè)量值確定所述電子設(shè)備的磁航向和第一姿態(tài)角，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建狀態(tài)方程，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述將所述第一四元數(shù)和所述第二四元數(shù)作為濾波模型的輸入數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)中包括所述電子設(shè)備的磁力計(jì)對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述狀態(tài)方程計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)變量之后，所述方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述濾波模型進(jìn)行更新，包括：

10.一種航向估計(jì)裝置，應(yīng)用于電子設(shè)備，其特征在于，裝置包括：確定單元、獲取單元、轉(zhuǎn)換單元和輸入單元，其中，

11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器、存儲(chǔ)器、通信接口，以及一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置由所述處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法中的步驟的指令。

12.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，存儲(chǔ)用于電子數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種航向估計(jì)方法及相關(guān)裝置，方法包括：基于電子設(shè)備的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及磁強(qiáng)測(cè)量值確定磁航向和由滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和磁航向表征的第一姿態(tài)角；獲取電子設(shè)備的定位系統(tǒng)航向，并將磁航向替換為定位系統(tǒng)航向，得到第二姿態(tài)角；對(duì)第一姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第一四元數(shù)，并對(duì)第二姿態(tài)角進(jìn)行四元數(shù)轉(zhuǎn)換，得到第二四元數(shù)；將第一四元數(shù)和第二四元數(shù)作為濾波模型的輸入數(shù)據(jù)，對(duì)濾波模型的狀態(tài)變量和觀測(cè)噪聲的誤差協(xié)方差進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)濾波模型；進(jìn)而根據(jù)目標(biāo)濾波模型確定電子設(shè)備的航向。如此，通過(guò)引入定位系統(tǒng)的航向，與磁航向共同作為濾波模型的觀測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波模型的優(yōu)化和調(diào)整進(jìn)而提高航向估計(jì)的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：費(fèi)云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：OPPO廣東移動(dòng)通信有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2