CN107346013B - 一种校准定位基站坐标系的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种校准定位基站坐标系的方法及装置，方法包括：根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；根据目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态。本发明实施一方面能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面节约了硬件成本。

Description

一种校准定位基站坐标系的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及激光和电子技术领域，尤其涉及一种校准定位基站坐标系的方法及装置。

背景技术

虚拟现实技术(VR)是一种利用计算机生成模拟环境，并借助专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作，从而获得身临其境的真实感受的技术。目前VR产业处于启动期，随着近两年大量VR设备实现量产，并推向消费级市场，行业即将进入高速发展期。

VR技术最重要的特征是其沉浸感，而一套精度高、实时性好的定位系统是实现这一特征的重要一环。激光定位方案的精度可以达到mm级别，是目前实现VR定位的主要技术手段之一。激光定位的基本原理是利用定位基站，对定位空间发射横竖两个方向扫射的激光，在被定位物体上放置多个激光感应接收器，分别测量出激光到达接收器的时间，然后通过各个传感器的位置差，解算出目标的三维空间位置。这里，解算得到的目标的三维空间坐标是相对于定位基站而言的，也就是说该三维坐标是在以基站为坐标原点的坐标系中的。而用户在使用过程中，是在惯性坐标系进行的。在定位基站摆放位置出现偏差时，定位基站坐标系和惯性坐标系之间会差别很大，导致定位效果差进而影响用户沉浸感。

发明内容

本发明提供一种一种校准定位基站坐标系的方法及装置，用于解决现有技术中在定位基站摆放位置出现偏差时，定位基站坐标系和惯性坐标系之间会差别很大，导致定位效果差进而影响用户沉浸感的问题。

本发明实施例提供一种校准定位基站坐标系的方法，所述方法包括：

根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态。

本发明实施例中，根据目标设备上同一激光接收模块在不同的校正位置得到的坐标确定的第一坐标确定定位基站的第一姿态，且根据目标设备在任一位置点得到的第一姿态以及目标设备在该位置点的惯性坐标下的姿态确定定位基站的第二姿态，实现了对定位基站从定位基站坐标系向惯性坐标系的转换，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

进一步地，所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态，通过以下方式获得：

根据所述目标设备上的至少两个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的第二坐标，确定所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，所述第二坐标为所述目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，通过以下方式获得：

获取所述目标设备在所述同一位置点的九轴传感器信息，并根据所述九轴传感器信息确定所述目标设备在惯性坐标系下的姿态。

本发明实施例中，可以只使用在同一位置的两个激光接收模块的坐标确定目标设备在该位置的坐标，减少了操作的复杂性，又可以直接确定需要用到的第一姿态。

进一步地，获取所述目标设备上的M个激光接收模块分别在所述N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从所述M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取所述任一激光接收模块在所述N个校正位置点定位的坐标；

从所述M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取所述至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

本发明实施例中，在第一姿态确定时已经使用了在N个校正位置点的激光结合搜模块的坐标，所以在确定至少两个激光接收模块在某一位置点的定位坐标时，可以优先使用已经使用过的N个校正位置点，减少了计算量，提高了计算效率。

进一步地，所述根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，包括：

所述姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，所述第一姿态包括俯仰角和翻滚角，所述第二姿态包括偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及所述目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及所述目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态。

进一步地，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，包括：

针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。

本发明提供一种校准定位基站坐标系的装置，包括：

第一姿态确定单元，用于根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

第二姿态确定单元，用于根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

校准单元，用于根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态。

本发明实施例中，根据目标设备上同一激光接收模块在不同的校正位置得到的坐标确定的第一坐标确定定位基站的第一姿态，且根据目标设备在任一位置点得到的第一姿态以及目标设备在该位置点的惯性坐标下的姿态确定定位基站的第二姿态，实现了对定位基站从定位基站坐标系向惯性坐标系的转换，从而一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

进一步地，所述第二姿态确定单元具体用于：

根据所述目标设备上的至少两个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的第二坐标，确定所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，所述第二坐标为所述目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

获取所述目标设备在所述同一位置点的九轴传感器信息，并根据所述九轴传感器信息确定所述目标设备在惯性坐标系下的姿态。

进一步地，所述第二姿态确定单元还用于：

获取所述目标设备上的M个激光接收模块分别在所述N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从所述M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取所述任一激光接收模块在所述N个校正位置点定位的坐标；

从所述M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取所述至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

进一步地，所述第二姿态确定单元具体用于：

所述姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，所述第一姿态包括俯仰角和翻滚角，所述第二姿态包括偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及所述目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及所述目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态。

进一步地，所述第一姿态确定单元具体用于：

针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种目标设备以及激光接收模块示意图；

图3为本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种校正位置的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的场景示意图；

图6为本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种校准定位基站坐标系的方法，如图1所示，包括：

步骤101，根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

步骤102，根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

步骤103，根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态。

在本发明实施例中，目标设备或者定位基站的姿态指的是目标设备或者定位基站的俯仰角、偏航角以及翻滚角，而在本发明实施例中，第一姿态指的是俯仰角以及翻滚角，第二姿态指的是偏航角，即都是目标设备或者定位基站的部分姿态信息。

在步骤101中，目标设备上至少有大于等于2个激光接收模块，目标设备可以是手柄或者是如图2所示，以目标设备为手柄为例，手柄上有多个激光接收模块，每个激光接收模块都能够接收定位基站中的激光旋转扫描模块发出的定位激光。

可选的，在本发明实施例中，针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，第一激光旋转扫描模块为定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；激光接收模块根据第一时间和第二时间，确定第一激光旋转扫描模块的旋转角度；激光接收模块根据P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。

下面具体介绍确定所述至少三个激光接收模块中任意一个激光接收模块的坐标的具体过程，如图3所示，包括：

步骤301，激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间；

步骤302，激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

步骤303，激光接收模块根据第一时间和所述第二时间确定第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

步骤304，激光接收模块根据N个激光旋转扫描模块的旋转角度确定激光接收模块的坐标。

本发明实施例中，激光接收模块包括激光敏感器件，比如光敏二极管或三极管、运算放大器、定位算法单元。第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，在任意时刻只有一个激光旋转扫描模块对监控区域进行扫描。定位基站中的P个激光旋转扫描模块可以是安装为一体结构，也可以是定位基站中P个激光旋转扫描模块相互之间独立分布，P大于或等于3。当定位基站中的P个激光旋转扫描模块为一体结构时，所有的激光旋转扫描模块都是位于同一个位置，所有的激光旋转扫描模块可以当做一个整体来看待，每个激光旋转扫描模块都可以发射出激光面对监测区域进行扫描。当定位基站中P个激光旋转扫描模块相互之间独立分布时，所有的激光旋转扫描模块不是位于同一个位置，彼此之间存在一定的距离，每个激光旋转扫描模块都可以发射出激光面对监测区域进行扫描，所述至少三个激光旋转扫描模块发射出的激光面可以相交于一点。定位基站中的P个激光旋转扫描模块中任意一个激光旋转扫描模块包括一字线激光模组、镜面装置、联轴器、直流无刷马达及驱动器。一字线激光模组用于发射激光信号到镜面装置，所述镜面装置用于将一字线激光模组发射到镜面装置的激光信号反射到监测区域，联轴器用于将镜面装置固定于直流无刷马达及驱动器，直流无刷马达及驱动器可进行匀速转动，从而带动镜面装置的旋转，因而可实现对监测区域进行激光扫描。此外激光旋转扫描模块中还包含一个同步模块和一个多轴联动控制模块，同步模块用于发射同步信号给激光接收模块，实现与激光接收模块之间的初始角度同步，激光接收模块在接收到同步信号后开始计时，开始计时的时间为第一时间，激光接收模块在接收到激光信号后停止计时，停止计时时间为第二时间。多轴联动控制模块控制每个激光旋转扫描模块中的直流无刷马达及驱动器的转速以及用于实现对所有激光旋转扫描模块的激光扫描顺序进行控制。故激光接收模块根据第一时间和第二时间的时间差以及驱动器的转速便可确定激光旋转扫描模块的旋转角度。

在步骤101中，N个校正位置在惯性坐标系下的Z轴坐标相同，可选的，如图4所示，校正位置为定位空间中，在惯性坐标系下的水平面上的位置点，即具有相同的Z轴坐标，N个校正位置点的确定的必要条件是在N个校正位置点的任一位置，目标设备上至少有一个同一个激光接收模块，能够在N个校正位置上都接收到P个激光旋转扫描模块的信号。

在步骤101中，目标设备上的一个激光接收模块，在至少三个校正位置点上获取了多个第一坐标，即相对于定位基站坐标下的坐标，根据至少三个校正位置点的第一坐标，确定了定位基站在惯性坐标系下的第一姿态，即确定了定位基站在惯性坐标系下的俯仰角和翻滚角。

可选的，在步骤101中，目标设备上的一个激光接收模块在三个校正位置点获取了3个第一坐标，第一坐标为定位基站坐标系，分别为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)，且三个第一坐标的惯性坐标系下的Z轴坐标相同，可以推算出定位基站在惯性坐标下的俯仰角和翻滚角。

在步骤102中，在定位空间的任一位置点上，该位置点上目标设备上至少有两个激光接收模块能够接收到至少三个激光旋转扫描模块的激光信号，并根据两个激光接收模块确定目标设备在惯性坐标系下的第一姿态，并根据就在当前位置点的目标设备在惯性坐标系下的姿态，来确定定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，即定位基站在惯性坐标系下的偏航角。

可选的，在步骤102中，目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态，通过以下方式获得：

根据目标设备上的至少两个激光接收模块在定位基站坐标系下的第二坐标，确定目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，第二坐标为目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

目标设备在惯性坐标系下的姿态，通过以下方式获得：

获取目标设备在同一位置点的九轴传感器信息，并根据九轴传感器信息确定目标设备在惯性坐标系下的姿态。

也就是说，在步骤102中，通过至少两个激光接收模块接收的激光旋转扫描装置的激光信号可以确定两个激光接收模块在定位基站坐标系下的第二坐标，即两个激光接收模块的两个坐标，并根据目标设备在该位置点的九轴传感器信息来确定目标设备在惯性坐标系下的姿态。

可选的，在步骤102中，根据目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，包括：

姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，第一姿态包括俯仰角和翻滚角，第二姿态包括偏航角；

根据目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，也就是说确定了定位基站在惯性坐标系下的偏航角。

可选的，在步骤102中，因为需要确定的是目标设备在任一位置点的定位基站坐标系下的第一姿态，所以可以获取目标设备上的M个激光接收模块分别在N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取任一激光接收模块在N个校正位置点定位的坐标；

从M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

也就是说，在步骤102中，选择在步骤101中使用的校正位置点，可以减少计算量，直接可以获得目标设备在定位基站坐标系下的第二姿态。

当然，在本发明实施例中，也可以在同一个校正位置点的三个激光接收模块来确定目标的第一姿态，只不过在步骤102中，只需要确定目标设备在定位基站坐标系下的第二姿态，不需要获取目标设备在定位基站坐标系下的完整姿态。

为了更好的解释本发明实施例，下面通过具体的实施场景描述本发明实施例提供的一种校准定位基站坐标系的方法的流程，具体的实施场景如图5所示。

定位基站坐标系为O_B，惯性坐标系为O_I，由图5可知，定位基站坐标系O_B和惯性坐标系为O_I不统一。定位基站501中包括三个激光旋转扫描模块，分别为激光旋转扫描模块A、激光旋转扫描模块B、激光旋转扫描模块C。该三个激光旋转扫描模块顺次发射激光束在三维空间内扫描，发射激光束的顺序可以根据具体情况确定，其中激光旋转扫描模块A和激光旋转扫描模块C在水平方向扫描，激光旋转扫描模块B在垂直方向扫描，在任意时刻只有一个激光旋转扫描模块处于扫描工作状态。手柄502上设有三个激光接收模块，分别为激光接收模块5021、激光接收模块5022、激光接收模块5023，该三个激光接收模块确定自身坐标的方法相同。以激光接收模块5021为例，激光接收模块5021顺次接收三个激光旋转扫描模块发射的同步信号和激光信号，根据接收同步信号和激光信号的时间差确定三个激光旋转扫描模块的旋转角度，进而根据三个激光旋转扫描模块的旋转角度计算出激光接收模块5021的坐标。激光接收模块5022、激光接收模块5023确定自身坐标的方法与激光接收模块5021相同，此处不再赘述。

在图5中，I、II、III三个校正位置点在惯性坐标系下具有相同的Z轴坐标，即在O_I下具有相同的Z坐标。

手柄502移动到校正位置I，并在校正位置I中使用5021激光接收模块接收A、B、C三个激光旋转扫描模块的激光信号，并确定在校正位置I的第一坐标，然后依次移动到校正位置II以及校正位置III，并获取得了在校正位置II的第一坐标以及校正位置III的第一坐标，并根据三个第一坐标在惯性坐标系下具有相同的Z轴坐标条件递推出定位基站501的俯仰角和翻滚角。

手柄502在校正位置I时，获取5021激光接收模块以及5022激光接收模块的第二坐标，并且通过九轴传感器信息获取了手柄502在校正位置I的惯性坐标系下的偏航角，俯仰角和翻滚角。

根据手柄502的第二坐标以及手柄502在校正位置I的惯性坐标系下的俯仰角和翻滚角确定了手柄502在定位基站坐标系下的偏航角；

根据两个偏航角能够递推出定位基站501在惯性坐标系下的偏航角，即实现了从O_B坐标系转换为O_I坐标系。

在本发明实施例中，一方面在定位基站摆放存在偏差时仍能达到好的定位效果，提高用户沉浸感，另一方面不需要在定位基站中额外加入惯性传感器，节约了硬件成本。

基于同样的构思，本发明实施例还提供一种校准定位基站坐标系的装置，如图6所示，包括：

第一姿态确定单元601，用于根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

第二姿态确定单元602，用于根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

校准单元603，用于根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态。

进一步地，所述第二姿态确定单元602具体用于：

根据所述目标设备上的至少两个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的第二坐标，确定所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，所述第二坐标为所述目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

获取所述目标设备在所述同一位置点的九轴传感器信息，并根据所述九轴传感器信息确定所述目标设备在惯性坐标系下的姿态。

进一步地，所述第二姿态确定单元602还用于：

获取所述目标设备上的M个激光接收模块分别在所述N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从所述M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取所述任一激光接收模块在所述N个校正位置点定位的坐标；

从所述M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取所述至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

进一步地，所述第二姿态确定单元602具体用于：

所述姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，所述第一姿态包括俯仰角和翻滚角，所述第二姿态包括偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及所述目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及所述目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态。

进一步地，所述第一姿态确定单元601具体用于：

针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种校准定位基站坐标系的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态；

其中，所述根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，包括：

所述姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，所述第一姿态包括俯仰角和翻滚角，所述第二姿态包括偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及所述目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及所述目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态，通过以下方式获得：

根据所述目标设备上的至少两个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的第二坐标，确定所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，所述第二坐标为所述目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，通过以下方式获得：

获取所述目标设备在所述同一位置点的九轴传感器信息，并根据所述九轴传感器信息确定所述目标设备在惯性坐标系下的姿态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述目标设备上的M个激光接收模块分别在所述N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从所述M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取所述任一激光接收模块在所述N个校正位置点定位的坐标；

从所述M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取所述至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，包括：

针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。

5.一种校准定位基站坐标系的装置，其特征在于，包括：

第一姿态确定单元，用于根据目标设备上的同一激光接收模块在定位基站坐标系下的N个第一坐标，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态；其中，所述N个第一坐标为所述目标设备在N个校正位置点定位得到的坐标，所述N个校正位置点在惯性坐标系中具有相同的Z轴坐标，N大于等于3；

第二姿态确定单元，用于根据所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态和所述目标设备在惯性坐标系下的姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态；

校准单元，用于根据所述定位基站在惯性坐标系下的第一姿态和所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态，确定所述定位基站在惯性坐标系下的姿态；

其中所述第二姿态确定单元具体用于：

所述姿态包括俯仰角、翻滚角和偏航角，所述第一姿态包括俯仰角和翻滚角，所述第二姿态包括偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的俯仰角和翻滚角以及所述目标设备在惯性坐标系下的俯仰角、翻滚角确定所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角；

根据所述目标设备在定位基站坐标系下的偏航角以及所述目标设备在惯性坐标系下的偏航角确定所述定位基站在惯性坐标系下的第二姿态。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二姿态确定单元具体用于：

根据所述目标设备上的至少两个激光接收模块在所述定位基站坐标系下的第二坐标，确定所述目标设备在定位基站坐标系下的第一姿态；其中，所述第二坐标为所述目标设备在同一位置点定位得到的坐标；

获取所述目标设备在所述同一位置点的九轴传感器信息，并根据所述九轴传感器信息确定所述目标设备在惯性坐标系下的姿态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二姿态确定单元还用于：

获取所述目标设备上的M个激光接收模块分别在所述N个校正位置点定位的坐标，其中M大于等于2；

从所述M个激光接收模块中确定任一激光接收模块，获取所述任一激光接收模块在所述N个校正位置点定位的坐标；

从所述M个激光接收模块中确定至少两个激光接收模块，获取所述至少两个激光接收模块在同一校正位置点定位的坐标。

8.根据权利要求5～7任一所述的装置，其特征在于，所述第一姿态确定单元具体用于：

针对所述目标设备中的任意一个激光接收模块，在N个校正位置点的任一位置点，执行：

所述激光接收模块接收并记录第一激光旋转扫描模块发射的同步信号的第一时间，所述第一激光旋转扫描模块为所述定位基站中的P个激光旋转扫描模块中的任一个，所述定位基站的P个激光旋转扫描模块发射的激光面可相交于一点且所述P个激光旋转扫描模块按顺序启动，其中P大于等于3；

所述激光接收模块接收并记录所述第一激光旋转扫描模块发射的激光信号的第二时间；

所述激光接收模块根据所述第一时间和所述第二时间，确定所述第一激光旋转扫描模块的旋转角度；

所述激光接收模块根据所述P个激光旋转扫描模块的旋转角度，确定所述激光接收模块在所述校正位置点的坐标。