[发明专利]航姿解算方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种航姿解算方法，其特征在于，包括：

通过目标对象的惯性测量单元获取当前时刻所述目标对象多个方向上的测量参数；其中，所述测量参数包括角速度和加速度；

根据所述测量参数，采用梯度下降算法解算得到所述目标对象的航姿；其中，所述航姿包括横滚角、俯仰角和航向角。

2.根据权利要求1所述的航姿解算方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标对象静止时，通过所述惯性测量单元获取初始角速度；

根据所述初始角速度确定初始姿态四元数。

3.根据权利要求2所述的航姿解算方法，其特征在于，所述根据所述测量参数，采用梯度下降算法解算得到所述目标对象的航姿的步骤，包括：

根据所述角速度确定当前时刻的姿态四元数；

根据所述当前时刻的姿态四元数和所述加速度确定所述加速度与重力加速度之间的偏离误差；

当所述偏离误差处于预设范围内时，根据所述初始姿态四元数和所述偏离误差进行迭代计算得到目标姿态四元数；

根据所述目标姿态四元数解算得到所述目标对象的航姿。

4.根据权利要求3所述的航姿解算方法，其特征在于，所述根据所述目标姿态四元数解算得到所述目标对象的航姿的步骤，包括：

根据所述目标姿态四元数和预先确定的所述目标姿态四元数与方向余弦矩阵之间的对应关系解算得到所述目标对象的航姿；其中，所述方向余弦矩阵用于表征坐标系之间的转换关系。

5.根据权利要求3所述的航姿解算方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的姿态四元数和所述加速度确定所述加速度与重力加速度之间的偏离误差的步骤，包括：

按照如下公式计算所述加速度与重力加速度之间的偏离误差：

其中，E(q)表示偏离误差；q表示姿态四元数，q＝[q₀，q₁，q₂，q₃]；[a_x a_y a_z]^T表示归一化的加速度。

6.根据权利要求3所述的航姿解算方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的姿态四元数和所述加速度确定所述加速度与重力加速度之间的偏离误差的步骤之后，还包括：

根据所述当前时刻的姿态四元数确定所述偏离误差的雅克比矩阵。

7.根据权利要求6所述的航姿解算方法，其特征在于，所述根据所述初始姿态四元数和所述偏离误差进行迭代计算得到目标姿态四元数的步骤，包括：

按照如下公式计算目标姿态四元数：

其中，q(k)表示k时刻的姿态四元数，k＝0，1，2…；μ表示下降步长，表示偏离误差的变化率，J(q)表示偏离误差的雅克比矩阵。

8.一种航姿解算装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于通过目标对象的惯性测量单元获取当前时刻所述目标对象多个方向上的测量参数；其中，所述测量参数包括角速度和加速度；

航姿解算模块，用于根据所述测量参数，采用梯度下降算法解算得到所述目标对象的航姿；其中，所述航姿包括横滚角、俯仰角和航向角。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。