CN108225316A - 载体姿态信息的获取方法和装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载体姿态信息的获取方法和装置及系统。该载体姿态信息的获取方法包括：在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上；根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；向控制器发送姿态信息。通过本发明，达到了提高姿态信息获取的准确性的效果。

Description

载体姿态信息的获取方法和装置及系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种载体姿态信息的获取方法和装置及系统。

背景技术

目前，载体姿态信息的获取均采用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，简称为IMU)获得，比如，小型无人机姿态信息的获取。IMU一般由三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成，要得到最终可用的载体姿态信息，需要对三个传感器检测到的信息进行信息融合，才能得到比较精确的姿态信息。常用的姿态信息融合算法包括互补滤波算法和卡尔曼滤波算法，其中，由于卡尔曼滤波算法精度较高而常常被采用，但是卡尔曼滤波算法对处理器的运算能力要求较高。另一方面，当载体为飞行器时，飞行器在飞行时存在的振动对IMU中的传感器的测量结果影响较大，从而导致载体的姿态信息获取的准确性低。

由上可知，目前的载体的姿态信息均采用IMU模块结合对姿态信息解算的方法，该方法受载体振动的影响比较大，都需要将IMU模块安装在具有减振功能的装置上，并且辅以滤波算法来减振。另一方面，IMU模块中的三轴陀螺仪存在“温漂”和误差累计的先天缺陷，为了提高姿态信息获取的准确性需要有一定的补偿措施，磁力计容易受磁性物质的影响，加速度计对振动比较敏感，并且IMU还需要经常进行校准，这些都会影响解算出来的姿态信息的精度，导致载体的姿态信息获取的准确性低，需要在硬件和软件上去采取措施解决该问题。

针对现有技术中载体姿态信息获取的准确性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种载体姿态信息的获取方法和装置及系统，以解决现有技术中载体姿态信息获取的准确性低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种载体姿态信息的获取方法。该载体姿态信息的获取方法包括：在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上；根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；向控制器发送姿态信息。

进一步地，在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息包括：在室内空间的预设位置捕捉至少一个标记点，其中，至少一个标记点按照预设布局规则部署在载体上；在捕捉到载体上的至少一个标记点的情况下，确定至少一个标记点的空间位置；在确定至少一个标记点的空间位置之后，按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据；其中，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息包括：根据图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

进一步地，按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据包括：接收用于指示在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄的拍摄指令；在接收到拍摄指令之后，按照预设频率在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据。

进一步地，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值；根据坐标值构造多个向量；根据多个向量计算载体的姿态角，其中，姿态信息包括姿态角。

进一步地，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的三维坐标值；根据三维坐标值获取至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，预设坐标系包括预设坐标平面；根据坐标值构造多个向量包括：根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量。

进一步地，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个标记点中的第二标记点的坐标值，其中，第二标记点部署在载体的中轴线上；根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量包括：根据第一标记点的三维坐标值和第二标记点的三维坐标值构造多个向量中的第一向量；根据第一标记点的投影坐标值和第二标记点的投影坐标值构造多个向量中的第二向量；根据多个向量计算载体的姿态角包括：根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角，其中，姿态角包括俯仰角；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角，其中，姿态角包括航向角。

进一步地，根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角包括：通过如下第一预设公式计算俯仰角pitch_angle：其中，用于表示第一向量，用于表示第二向量；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角包括：通过如下第二预设公式计算航向角yaw_angle：其中，用于表示预设单位向量。

进一步地，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个标记点中的第三标记点的坐标值，其中，第三标记点部署在载体的一侧；根据坐标值构造多个向量包括：根据第一标记点的三维坐标值和第三标记点的三维坐标值构造多个向量中的第三向量；根据第一标记点的投影坐标值和第三标记点的投影坐标值构造多个向量中的第四向量；根据多个向量计算载体的姿态角包括：根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角，其中，姿态角包括滚转角。

进一步地，根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角包括：通过如下第三预设公式计算滚转角roll_angle：其中，用于表示第三向量，用于表示第四向量。

进一步地，在根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，该载体姿态信息的获取方法还包括：对第一标记点的坐标值进行一阶微分运算，得到载体的速度。

进一步地，在根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，该方法还包括：对第一标记点的坐标值进行二阶微分运算，得到载体的加速度。

进一步地，在根据多个向量计算载体的姿态角之后，该载体姿态信息的方法还包括：对姿态角进行微分运算，得到载体的角速度。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种载体姿态信息的获取装置。该载体姿态信息的获取装置包括：采集单元，用于在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上；处理单元，用于根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；发送单元，用于向控制器发送姿态信息。

进一步地，该处理单元包括：第一计算模块，用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值；构造模块，用于根据坐标值构造多个向量；第二计算模块，用于根据多个向量计算载体的姿态角，其中，姿态信息包括姿态角。

进一步地，该第一计算模块用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的三维坐标值；根据三维坐标值获取至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，预设坐标系包括预设坐标平面；构造模块用于根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量。

进一步地，该定位设备，设置在室内空间的预设位置，用于采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上；处理中心，与定位设备相连接，用于根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；控制器，与处理中心相连接，用于接收姿态信息。

进一步地，该通信设备，与处理中心和控制器相连接，用于向控制器传输姿态信息。

进一步地，该定位设备为摄像设备，用于按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据；处理中心为图像处理器，与摄像设备相连接，用于根据图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

进一步地，该至少一个标记点按照预设布局规则部署在载体上。

进一步地，该至少一个标记点包括：部署在载体的重心处的第一标记点；部署在载体的中轴线上的第二标记点；和/或部署在载体的一侧的第三标记点。

通过本发明，采用在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上；根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；向控制器发送姿态信息，由于将至少一个标记点部署在载体上，在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，再根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，从而将载体姿态信息的获取从载体本身转移出去，降低了对载体的处理器的运算要求，减少了对载体姿态信息进行准确获取的影响因素，从而达到了提高姿态信息获取的准确性的技术效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取方法的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种载体姿态信息的获取系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种根据位置信息构造多个向量的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取装置的示意图；以及

图6是根据本发明实施例的另一种载体姿态信息的获取装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种载体姿态信息的获取系统。

图1是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取系统的示意图。如图1所示，该载体姿态信息的获取系统包括：定位设备10、处理中心20和控制器30。

定位设备10，设置在室内空间的预设位置，用于采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上。

在室内空间的预设位置布置定位设备10，该定位设备10用于获取载体的位置信息，其中，在载体部署至少一个感应球作为标记点，该至少一个感应球在载体上按照预设布局方式进行布局，通过定位设备10采集至少一个感应球的当前位置信息进而确定载体的当前位置信息。该定位设备10可以包括多台定位设备，分别部署在室内空间的不同位置，比如，该定位设备10包括4台定位设备，该4台定位设备分别部署在房顶的四角，从而从不同角度采集载体上的感应球的位置信息。可选地，该多台定位设备按照特定频率同时采集载体上的感应球的位置信息，该定位设备10可以为多台摄像机，在室内特定位置上装上多台摄像机以捕捉感应球的当前位置信息，该感应球的当前位置信息以图片的形式进行获取。

处理中心20，与定位设备10相连接，用于根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

处理中心20与定位设备10相连接，当定位设备10包括多台定位设备时，该处理中心与多台定位设备相连接，用于接收定位设备10发送的至少一个感应球的当前位置信息，并对当前位置信息按照预设算法进行处理，可以根据当前位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体当前的姿态信息，从而将载体的姿态信息从载体处理器转移到处理中心进行处理，进而减轻了载体处理器的运算处理压力，摆脱了由于载体振动对姿态信息获取的准确性的影响，提高了载体信息获取的准确性。其中，载体的姿态信息用于表征载体的姿态，比如，载体的滚转(Roll)姿态、俯仰(Pitch)姿态、偏航(Yaw)姿态等，载体的姿态信息包括载体的姿态角。

可选地，处理中心20为图像处理器，用于按照预设算法对摄像机捕捉到的感应球的位置图片进行解算，得到载体的姿态信息。

可选地，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球的坐标值，根据坐标值构造多个向量。其中，坐标值可以为三维空间坐标系下的三维坐标值(X，Y，Z)，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球的三维坐标值，根据三维坐标值获取至少一个感应球在预设坐标平面的投影坐标值，然后根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量，最后根据多个向量计算载体的姿态角。可选地，该载体的姿态角包括载体在飞行过程中的滚转角(Roll_angle)，俯仰角(Pitch_angle)，航向角(Yaw_angle)。

控制器30，与处理中心20相连接，用于接收姿态信息。

控制器30与处理中心20相连接，用于接收处理中心20获取到的载体的姿态信息。该控制器30可以部署在载体内，比如，当载体为无人机时，该控制器30为无人机的飞控系统。控制器30可以通过通信设备与处理中心20相连接，通过通信设备接收处理中心20传输的姿态信息。该控制器30还可以根据载体当前的姿态信息对载体进行控制，比如，根据当前的姿态信息对载体的姿态进行调整，使载体处于正常的运动状态。

该实施例通过定位设备10设置在室内空间的预设位置，用于采集部署在载体上的至少一个感应球的位置信息，通过处理中心20与定位设备10相连接，用于根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，通过控制器30，与处理中心20相连接，用于接收姿态信息，由于将至少一个感应球部署在载体上，在室内空间的预设位置采集至少一个感应球的位置信息，再根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，从而将载体姿态信息的获取从载体本身转移出去，降低了对载体的处理器的运算要求，减少了对载体姿态信息进行准确获取的影响因素，从而达到了提高姿态信息获取的准确性的技术效果。

可选地，该载体姿态信息的获取系统还包括：通信设备，与处理中心和控制器相连接，用于向控制器传输姿态信息。

通信设备与处理中心和控制器相连接，用于使处理中心与控制器之间进行通信。在处理中心根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息之后，处理中心通过该通信设备向控制器传输姿态信息。

可选地，该定位设备为摄像设备，用于按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据；处理中心为图像处理器，与摄像设备相连接，用于根据图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

定位设备设置在室内空间的预设位置，用于采集部署在载体上的至少一个作为标记点的感应球的位置信息。该定位设备可以为摄像设备，比如，定位设备为摄像机，部署在室内特定位置，用于捕捉包括至少一个感应球的位置信息的图片数据，并且向图像处理器发送该图片数据。其中，图像处理器与摄像机相连接，部署在地面，可以根据图片数据解算出至少一个感应球在预设坐标系下的坐标，根据至少一个感应球在预设坐标系下的坐标构造多个向量，并对多个向量进行计算，得到载体的姿态信息。

可选地，该摄像设备包括多台摄像设备，多台摄像设备部署在室内空间的多个预设位置，分别用于获取至少一个标记点的图片数据；图像处理器与多台摄像设备相连，用于根据多台摄像设备获取的图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

用于采集至少一个作为标记点的感应球的位置信息的定位设备可以为设置在室内空间的多个预设位置的多台摄像设备，该多台摄像设备同时采集至少一个感应球的位置信息。比如，有4台摄像机，分别设置在室内房间的四个角上，用于同时获取部署在载体上的至少一个感应球的图片数据，该图片数据包括感应球的位置信息。图像处理器与多台摄像设备相连接，用于接收多台摄像设备获取到的图片数据，并根据图片数据构造多个向量，根据多个向量可以计算载体的姿态角，比如，姿态的滚转角、俯仰角、航向角等姿态信息。

可选地，该处理中心包括：第一处理器，用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值；第二处理器，用于根据坐标值构造多个向量，并根据多个向量计算载体的姿态角。

处理中心与定位设备相连接，用于根据定位设备采集到的位置信息解算出姿态的姿态信息，该处理中心同时与控制器进行通信，用于向控制器传输姿态信息。可选地，该处理中心为地面运算处理中心，部署在地面，该处理中心可以为图像处理器，用于对摄像机采集到的至少一个作为标记点的感应球的位置信息的图片数据进行处理，从而得到载体的姿态信息。处理中心通过第一处理器根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球的坐标值，再通过第二处理器根据坐标值构造多个向量，根据多个向量计算载体的姿态角，可以根据多个向量中的两个向量之间的夹角确定载体的姿态角。

可选地，该至少一个标记点按照预设布局规则部署在载体上。

确定要得到载体的姿态信息需要的作为标记点的感应球的数量，可选地，该感应球的数量为获得载体的姿态信息至少需要的感应的数量。在确定感应球的数量之后，将该数量的感应球按照预设规则部署在载体上。在将该数量的感应球按照预设规则部署在载体上之后，根据感应球的坐标构造向量，通过向量计算得到载体的姿态信息。

可选地，该至少一个标记点包括：部署在载体的重心处的第一标记点；部署在载体的中轴线上的第二标记点；和/或部署在载体的一侧的第三标记点。

至少一个作为标记点的感应球按照预设布局规则部署在载体上，包括部署在载体的重心处的作为第一标记点的第一感应球，通过第一感应球的坐标进行一阶微分运算可以得到载体的实时速度，对中心坐标进行二阶微分运算，可以得到载体的加速度。作为第二标记点的第二感应球部署在载体的中轴线上，通过第二感应球的坐标和第一感应球的坐标可以构造向量计算载体的俯仰角，比如，通过第二感应球和第一感应球在预设坐标系下的坐标所构造的向量和第二感应球在预设坐标平面的投影坐标和第一感应球在预设坐标平面的投影坐标所构造的向量计算载体的俯仰角。和/或作为第三标记点的第三感应球部署在载体的一侧，通过第三感应球的坐标和第一感应球的坐标可以构造向量计算载体的航向角，比如，通过第三感应球和第一感应球在预设坐标系下的坐标所构造的向量和第三感应球在预设坐标平面的投影坐标和第一感应球在预设坐标平面的投影坐标所构造的向量计算载体的航向角。

可选地，该第一感应球、第二感应球和第三感应球组成的平面与载体的平面平行。

第一感应球、第二感应球和第三感应球组成的平面与无人机的水平面平行，从而通过第一感应球、第二感应球和第三感应球的位置信息准确获取载体的姿态信息。

可选地，该控制器还用于根据姿态信息对载体进行控制。

在控制器接收处理中心对至少一个感应球的位置信息进行计算得到的姿态信息之后，控制器根据姿态信心对载体进行控制。可选地，控制器根据姿态信息对载体的姿态进行调整，从而保证载体处于正常的运行状态。

可选地，上述载体为无人机。

无人机可以为固定翼无人机，也可以为多旋翼无人机。可选地，该实施例的载体还可以为需要获取姿态信息的运动对象，比如，机器人、无人驾驶汽车等运动对象。

由于目前的载体姿态信息均采用IMU模块结合姿态解算算法进行获取，该方法受载体的振动影响比较大，均需要将IMU模块安装在具有减振功能的装置上，并且辅以滤波算法来减振。另外，IMU模块中的三轴陀螺仪存在“温漂”和误差累计的先天缺陷，需要采取一定的补偿措施，磁力计容易受磁性物质的影响，加速度计对振动比较敏感，并且IMU还需要经常进行校准，这些都会影响解算出来的姿态信息的精度，需要在硬件和软件上去解决该问题。而本发明实施例的姿态信息获取方法，将载体姿态信息的获取从载体上转移到地面上，从而避免了载体振动对姿态信息获取的准确性的影响，并且减轻了载体的控制器的运算处理压力，提高了载体信息获取的准确性。

本发明实施例还提供了一种载体姿态信息的获取方法。需要说明的是，该实施例的载体姿态信息的获取方法可以由本发明实施例的载体姿态信息的获取系统执行。

图2是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取方法的示意图。如图2所示，该载体姿态信息的获取方法包括以下步骤：

步骤S202，在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息。

在本申请上述步骤S202提供的技术方案中，在室内空间的预设位置采集至少一个作为标记点的感应球的位置信息，其中，至少一个感应球部署在载体上。

该实施例的载体为需要确定姿态信息的对象，比如，无人机、机器人、无人驾驶汽车等运动对象。通过在室内空间的预设位置采集至少一个感应球的位置信息可以确定载体的位置信息，其中，至少一个感应球在载体上按照预设布局方式进行布局，至少一个感应球组成的平面与载体的水平面平行。可选地，在室内空间的多个预设位置采集至少一个感应球的位置信息，比如，在房顶的四角位置通过定位设备采集载体上的感应球的位置信息，可以按照特定频率同时采集载体上的感应球的位置信息。其中，定位设备可以为多台摄像机，在室内特定位置上装上多台摄像机以捕捉感应球的位置信息，从而将该感应球的当前位置信息以图片的形式进行获取。

步骤S204，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

在本申请上述步骤S204提供的技术方案中，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

在室内空间的预设位置采集至少一个感应球的位置信息之后，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。可以根据至少一个感应球的位置信息计算至少一个感应球在预设坐标系下的坐标值，根据至少一个感应球在预设坐标系下的预设坐标值构造多个向量，并将多个向量按照预设算法进行计算，得到载体的姿态信息，该载体的姿态信息用于表征载体的姿态，比如，载体的滚转(Roll)姿态、俯仰(Pitch)姿态、偏航(Yaw)姿态等，从而将载体的姿态信息从载体处理器独立出来进行处理，减轻了载体处理器的运算处理压力，摆脱了由于载体振动对姿态信息获取的准确性的影响，提高了载体信息获取的准确性。

可选地，坐标值可以为三维空间坐标系下的三维坐标值(X，Y，Z)，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球的三维坐标值，根据三维坐标值获取至少一个感应球在预设坐标平面的投影坐标值，然后根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量，最后根据多个向量计算载体的姿态角。可选地，该载体的姿态角包括载体在飞行过程中的滚转角，俯仰角，航向角。

步骤S206，向控制器发送姿态信息。

在本申请上述步骤S206提供的技术方案中，向控制器发送姿态信息。

在根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息之后，可以通过通信设备向控制器发送姿态信息。该控制器可以部署在载体内，比如，当载体为无人机时，该控制器为无人机的飞控系统。在向控制器发送姿态信息之后，根据载体当前的姿态信息对载体进行控制，比如，根据当前的姿态信息对载体的姿态进行调整，从而使载体处于正常的运动状态。

该实施例通过在室内空间的预设位置采集至少一个感应球的位置信息，其中，至少一个感应球部署在载体上；根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息；向控制器发送姿态信息，由于将至少一个感应球部署在载体上，在室内空间的预设位置采集至少一个感应球的位置信息，再根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，从而将载体姿态信息的获取从载体本身转移出去，降低了对载体的处理器的运算要求，减少了对载体姿态信息进行准确获取的影响因素，从而达到了提高姿态信息获取的准确性的技术效果。

作为一种可选的实施方式，在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息包括：在室内空间的预设位置捕捉至少一个标记点，其中，至少一个标记点按照预设布局规则部署在载体上；在捕捉到载体上的至少一个标记点的情况下，确定至少一个标记点的空间位置；在确定至少一个标记点的空间位置之后，按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据；其中，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息包括：根据图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

作为标记点的感应球的数量为用于获取载体姿态信息的最少的感应球数量。摄像机用于捕捉感应球的位置，通过在室内空间的预设位置部署摄像机，从而在室内空间的预设位置捕捉至少一个感应球，其中，至少一个感应球按照预设布局规则部署在载体上，比如，感应球设置在重心、中轴线上和/或一侧，重心、中轴线上和/或一侧构成的平面与载体的水平面相平。在捕捉到载体上的至少一个感应球的情况下，确定至少一个感应球的空间位置；在确定至少一个感应球的空间位置之后，按照预设频率对至少一个感应球进行拍摄，得到包括至少一个感应球的位置信息的图片数据，可以按照预设频率同时对室内空间进行拍照，得到同一时刻至少一个感应球的位置信息的图片数据；可以通过处理中心接收图片数据，根据图片数据构造多个向量，可选地，根据图片数据计算至少一个感应球在空间的位置坐标，根据位置坐标构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，比如，获取载体的滚转角、俯仰角和偏航角等信息。

作为一种可选的实施方式，按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据包括：接收用于指示在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄的拍摄指令；在接收到拍摄指令之后，按照预设频率在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据。

作为标记点的感应球的位置信息的图片数据为载体在预设时刻时的位置信息的图片数据。在按照预设频率对至少一个感应球进行拍摄，得到包括至少一个感应球的位置信息的图片数据时，通过多台摄像设备接收对至少一个感应球进行拍摄的拍摄指令，该拍摄指令用于指示在预设时刻对至少一个感应球进行同时拍摄；在接收到拍摄指令之后，多台摄像设备按照预设频率在预设时刻对至少一个感应球进行同时拍摄，进而得到在载体在预设时刻的感应球的位置信息的图片数据。

作为一种可选的实施方式，根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值；根据坐标值构造多个向量；根据多个向量计算载体的姿态角，其中，姿态信息包括姿态角。

在根据位置信息构造多个向量时，确定预设坐标系，该预设坐标系可以为三维坐标系，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个作为标记点的感应球的坐标值(X，Y，Z)，该感应球的坐标值包括感应球在预设坐标平面上的坐标投影值；在得到至少一个感应球的坐标值之后，根据该坐标值构造多个向量；根据多个向量计算载体的姿态角，可以通过向量之积与向量模之积的关系计算得打载体的姿态角，其中，姿态信息包括姿态角。

作为一种可选的实施方式，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的三维坐标值；根据三维坐标值获取至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，预设坐标系包括预设坐标平面；根据坐标值构造多个向量包括：根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量。

根据位置信息可以计算在预设坐标系下至少一个作为标记点的感应球的三维坐标值(X，Y，Z)，并且根据三维坐标值获取至少一个感应球在预设坐标平面的投影坐标值，比如，在XOY平面的投影坐标(X，Y，0)，其中，预设坐标系包括预设坐标平面；在获取至少一个感应球的三维坐标值和子啊预设坐标平面的投影坐标值之后，根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量，从而实现了根据坐标值构造多个向量的目的。

作为一种可选的实施方式，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个标记点中的第二标记点的坐标值，其中，第二标记点部署在载体的中轴线上；根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量包括：根据第一标记点的三维坐标值和第二标记点的三维坐标值构造多个向量中的第一向量；根据第一标记点的投影坐标值和第二标记点的投影坐标值构造多个向量中的第二向量；根据多个向量计算载体的姿态角包括：根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角，其中，姿态角包括俯仰角；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角，其中，姿态角包括航向角。

根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球中的作为第一标记点的第一感应球的三维坐标值G(x_2，t，y_2，t，z_2，t)，在XOY平面内的投影点为G′(x_2，t，y_2，t，0)，该第一感应球部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个感应球中的作为第二标记点的第二感应球的坐标值为A(x_1，t，y_1，t，z_1，t)，在XOY平面内的投影点为A′(x_1，t，y_1，t，0)，该第二感应球部署在载体的中轴线上；根据第一感应球的三维坐标值G(x_2，t，y_2，t，z_2，t)和第二感应球的三维坐标值A(x_1，t，y_1，t，z_1，t)构造多个向量中的第一向量根据第一感应球的投影坐标值G′(x_2，t，y_2，t，0)和第二感应球的投影坐标值A′(x_1，t，y_1，t，0)构造多个向量中的第二向量根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角，从而实时获取载体的俯仰角，其中，姿态角包括俯仰角；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角，该预设单位向量为X轴的单位向量(1，0，0)，从而实时获取载体的航向角，其中，姿态角包括航向角。

需要说明的是，该实施例计算载体的俯仰角和航向角不限于上述通过坐标值构造多个向量以计算得到俯仰角和航向角的方式，上述实施例仅为本发明实施例的优选实时例，并不代表本发明关于俯仰角和航向角的计算仅限于上述方式，任何可以计算载体的俯仰角和航向角的方式都在本发明的保护范围之内，此处不做限定。

作为一种可选的实施方式，根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角包括：通过如下第一预设公式计算俯仰角pitch_angle：

其中，用于表示第一向量，用于表示第二向量；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角包括：通过如下第二预设公式计算航向角yaw_angle：

其中，用于表示预设单位向量。

作为一种可选的实施方式，根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值包括：根据位置信息计算至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个标记点中的第三标记点的坐标值，其中，第三标记点部署在载体的一侧；根据坐标值构造多个向量包括：根据第一标记点的三维坐标值和第三标记点的三维坐标值构造多个向量中的第三向量；根据第一标记点的投影坐标值和第三标记点的投影坐标值构造多个向量中的第四向量；根据多个向量计算载体的姿态角包括：根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角，其中，姿态角包括滚转角。

根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球中的作为第一标记点的第一感应球的三维坐标值G(x_2，t，y_2，t，z_2，t)，在XOY平面内的投影点为G′(x_2，t，y_2，t，0)，该第一感应球部署在载体的重心处；根据位置信息计算至少一个感应球中的作为第三标记点的第三感应球B(x_3，t，y_3，t，z_3，t)的坐标值，在XOY平面内的投影点为B′(x_3，t，y_3，t，0)，其中，第三感应球部署在载体的一侧；根据第一感应球的三维坐标值G(x_2，t，y_2，t，z_2，t)和第三感应球的三维坐标值B(x_3，t，y_3，t，z_3，t)构造多个向量中的第三向量根据第一感应球的投影坐标值G′(x_2，t，y_2，t，0)和第三感应球的投影坐标值B′(x_3，t，y_3，t，0)构造多个向量中的第四向量根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角，从而实时获取载体的姿态角，其中，姿态角包括滚转角。

作为一种可选的实施方式，根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角包括：通过如下第三预设公式计算滚转角roll_angle：

其中，用于表示第三向量，用于表示第四向量。

需要说明的是，该实施例计算载体的滚转角不限于上述通过坐标值构造多个向量以计算得到滚转角的方式，上述实施例仅为本发明实施例的优选实时例，并不代表本发明关于滚转角的计算仅限于上述方式，任何可以计算载体的滚转角的方式都在本发明的保护范围之内，此处不做限定。

作为一种可选的实施方式，载体姿态信息的获取方法还包括：在根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，对第一标记点的坐标值进行一阶微分运算，得到载体的速度。

载体的重心坐标值为作为第一标记点的第一感应球的坐标值，在根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个感应球中的第一感应球的坐标值之后，对第一感应球的坐标值进行一阶微分运算，从而得到载体在重心坐标为第一感应球的坐标值时的速度。

作为一种可选的实施方式，在根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，该方法还包括：对第一标记点的坐标值进行二阶微分运算，得到载体的加速度。

作为一种可选的实施方式，在根据多个向量计算载体的姿态角之后，该方法还包括：对姿态角进行微分运算，得到载体的角速度。

根据上述过程，就能实时获得载体的姿态角信息，通过对获得的姿态角进行微分运算就可以得到载体的实时角速度；同样，对载体的重心坐标进行一阶、二阶微分就分别可以得到载体的实时速度和加速度。这些运算过程都在地面运算处理中心进行，并且地面运算处理中心将计算出的载体的姿态信息通过通信设备发送给载体的控制器使用。这样，载体的控制器就省去了IMU模块，并且也减轻了处理器的运算压力，可节约出更多的运算能力去使用更加复杂精确的控制算法。相比与使用IMU获取姿态，本发明实施例的定姿方法可以摆脱载体振动对IMU模块中的传感器的影响，控制器无需使用减振措施即可使用，也省去了对IMU模块进行温度补偿、校准的过程，提高了载体的姿态信息获取的准确性。

下面结合一种优选的实施例对本发明的技术方案进行说明，具体以载体为无人机、定位设备为摄像机、处理中心为图像处理器进行说明。

本发明实施例旨在提出一种能够在室内获取无人机姿态信息的方法，本发明实施例的定姿方法区别于机载IMU获取姿态信息的方法，是通过在无人机上部署特定数量和特定布局的作为标记点的感应球，再在室内特定的位置上部署一定数量的捕捉感应球位置的摄像机，将各个位置上摄像机捕捉到的感应球的照片发送给图像处理器，图像处理器根据一定的算法解算出当前无人机的姿态信息，再将解算出的姿态信息发送给无人机的飞控，供其控制所需，这样无人机的姿态解算的任务就转移到地面，进而降低了无人机飞控对处理器的要求。

图3是根据本发明实施例的另一种载体姿态信息的获取系统的示意图。如图3所示，本发明实施例的载体姿态信息的获取系统包括：多台摄像机1、地面运算处理中心2、通信设备3、感应球4、感应球5、感应球6和无人机7组成。

多台摄像机1对感应球4、感应球5、感应球6进行定位，按一定规律安装在室内，并将每台摄像机1连接到地面运算处理中心2，地面运算处理中心2将每台摄像机拍到的感应球的信息通过特定算法解算，得到感应球4、感应球5、感应球6在空间的坐标，再根据一定算法解算出无人机当前的姿态信息。无人机的通信设备3与地面运算处理中心2相连接，通过通信设备3将地面运算处理中心2解算出的姿态信息传输给无人机的飞控系统使用。其中，无人机7可为固定翼无人或多旋翼无人机，机载#1感应球5安装在无人机机头并且在中轴线上，机载#2感应球4安装于无人机重心处，机载#3感应球6安装于无人机的右侧，且机载#1感应球4、机载#2感应球5、机载#3感应球6组成的平面与无人机的水平面平行。

本发明实施例需要确定无人机上到底需要安装多少个感应球，最少使用多少个感应球就可以获得无人机的姿态角；另外，在确定了安装多少感应球后，需要根据感应球的坐标构造向量，以及根据向量运算获得无人机的滚转角、俯仰角以及航向角。具体实施过程如下：

首先室内安装的摄像机1按照特定频率同时对室内空间进行拍照，然后将同一时刻拍到的照片发送给地面运算处理中心2，地面运算中心2根据一预定图像处理算法计算出安装于无人机上的#1、#2、#3感应球5、4、6在室内空间内的三维坐标值，将该物理模型简化为图4所示的数学模型。其中，图4是根据本发明实施例的一种根据位置信息构造多个向量的示意图。如图4所示，假设t时刻得到了#1感应球5的坐标点A(x_1，t，y_1，t，z_1，t)，#2感应球4的坐标点G(x_2，t，y_2，t，z_2，t)和#3感应球6的坐标点B(x_3，t，y_3，t，z_3，t)。则A、G、B三点在XOY平面内的投影点分别为A′(x_1，t，y_1，t，0)，G′(x_2，t，y_2，t，0)，B′(x_3，t，y_3，t，0)。根据感应球4、感应球5、感应球6在空间位置下的坐标构造多个向量，得到：

则无人机在t时刻的滚转角、俯仰角和航向角计算公式如下：

其中，为x轴的单位向量，

根据上述位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息，可以实时获得无人机的姿态角信息，并且对获得的姿态角进行微分运算就可以得到无人机的实时角速度；同样，对无人机重心坐标进行一阶、二阶微分运算就可以分别得到无人机的实时速度和加速度。这些运算过程都在地面运算处理中心进行，并且地面运算处理中心将计算出的无人机姿态信息通过通信设备发送给无人机的飞控系统以供所需。

如前所述，相比目前使用最多的IMU模块获取无人机姿态信息的方法，均采用IMU模块结合姿态解算算法进行获取，该方法受无人机振动的影响比较大，均需要将IMU模块安装在具有减振功能的装置上，并且辅以滤波算法来减振。另外，IMU模块中的三轴陀螺仪存在“温漂”和误差累计的先天缺陷，需要有一定的补偿措施，磁力计容易受磁性物质的影响，加速度计对振动比较敏感，并且IMU还需要经常进行校准，这些都会影响解算出来的姿态信息的精度，需要在硬件和软件上去解决该问题。而本发明实施例中的定姿方法，可以将无人机姿态信息获取从机上转移到地面上，无人机的飞控就省去了IMU模块，省去了无人机机载减振措施以及在飞控算法中对振动信息的消除算法过程，摆脱了振动困扰，从而减轻了无人机飞控的运算处理压力，这样可以节约出更多的运算能力去使用更加复杂精确的控制算法，使得精度更高。并且由于IMU模块传感器自身存在的缺陷，需要进行温度补偿、误差补偿以及校准等过程，本发明实施例无需上述过程，提供了姿态信息获取的准确性。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例还提供了一种载体姿态信息的获取装置。需要说明的是，该实施例的载体姿态信息的获取装置可以用于执行本发明实施例的载体姿态信息的获取方法。

图5是根据本发明实施例的一种载体姿态信息的获取装置的示意图。如图5所示，该载体姿态信息的获取装置可以包括：采集单元30、处理单元40和发送单元50。

采集单元30，用于在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，至少一个标记点部署在载体上。

处理单元40，用于根据位置信息构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

发送单元50，用于向控制器发送姿态信息。

采集单元30包括：捕捉模块、确定模块和拍摄模块。其中，捕捉模块，用于在室内空间的预设位置捕捉至少一个标记点，其中，至少一个感球按照预设布局规则部署在载体上；确定模块用于在捕捉到载体上的至少一个标记点的情况下，确定至少一个标记点的空间位置；拍摄模块用于在确定至少一个标记点的空间位置之后，按照预设频率对至少一个标记点进行拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据；其中，处理单元40用于根据图片数据构造多个向量，并根据多个向量获取载体的姿态信息。

可选地，拍摄模块包括：接收子模块和拍摄子模块。其中，接收子模块用于接收用于指示在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄的拍摄指令；拍摄子模块用于在接收到拍摄指令之后，按照预设频率在预设时刻对至少一个标记点进行同时拍摄，得到包括至少一个标记点的位置信息的图片数据。

图6是根据本发明实施例的另一种载体姿态信息的获取装置的示意图。如图6所示，该载体姿态信息的获取装置可以包括：采集单元30、处理单元40和发送单元50。其中，处理单元40包括：第一计算模块41、构造模块42和第二计算模块43。

需要说明的是，该实施例的采集单元30、处理单元40和发送单元50与图5所示实施例的载体姿态信息的获取装置中的作用相同，此处不再赘述。

第一计算模块41，用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的坐标值。

构造模块42，用于根据坐标值构造多个向量。

第二计算模块43，用于根据多个向量计算载体的姿态角，其中，姿态信息包括姿态角。

可选地，第一计算模块41用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点的三维坐标值；根据三维坐标值获取至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，预设坐标系包括预设坐标平面；构造模块42用于根据三维坐标值和投影坐标值构造多个向量。

第一计算模块41包括：第一计算子模块和第二计算子模块。其中，第一计算子模块用于根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；第二计算子模块用于根据位置信息计算至少一个标记点中的第二标记点的坐标值，其中，第二标记点部署在载体的中轴线上。构造模块42包括：第一构造子模块和第二构造子模块。其中，第一构造子模块用于根据第一标记点的三维坐标值和第二标记点的三维坐标值构造多个向量中的第一向量；第二构造子模块用于根据第一标记点的投影坐标值和第二标记点的投影坐标值构造多个向量中的第二向量。第二计算模块43用于根据第一向量和第二向量计算载体的俯仰角，其中，姿态角包括俯仰角；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角，其中，姿态角包括航向角。

可选地，第二计算模块43用于通过如下第一预设公式计算俯仰角pitch_angle：其中，用于表示第一向量，用于表示第二向量；和/或根据第二向量和预设单位向量计算载体的航向角包括：通过如下第二预设公式计算航向角yaw_angle：其中，用于表示预设单位向量。

可选地，第一计算模块41包括：第二计算子模块和第三计算子模块。其中，第一计算子模块用于根据位置信息计算至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，第一标记点部署在载体的重心处；跌计算子模块用于根据位置信息计算至少一个标记点中的第三标记点的坐标值，其中，第三标记点部署在载体的一侧；构造模块42包括：第三构造子模块和第四构造子模块。其中，第三构造子模块用于根据第一标记点的三维坐标值和第三标记点的三维坐标值构造多个向量中的第三向量；第四构造子模块用于根据第一标记点的投影坐标值和第三标记点的投影坐标值构造多个向量中的第四向量；第二计算模块43用于根据第三向量和第四向量计算载体的滚转角，其中，姿态角包括滚转角。

可选地，该载体姿态信息的获取装置还包括运算单元，用于在根据多个向量计算载体的姿态角之后，对第一标记点的坐标值进行一阶微分运算，得到载体的速度。

可选地，第二计算模块43用于通过如下第三预设公式计算滚转角roll_angle：其中，用于表示第三向量，用于表示第四向量。

可选地，该载体姿态信息的获取装置还包括：第一运算单元，用于在根据位置信息计算在预设坐标系下至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，对第一标记点的坐标值进行一阶微分运算，得到载体的速度。

可选地，该载体姿态信息的获取装置还包括：第二运算单元，用于在根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，对载体的速度进行二阶微分运算，得到载体的加速度。

可选地，该载体姿态信息的获取装置还包括：第三运算单元，用于在根据多个向量计算载体的姿态角之后，对姿态角进行微分运算，得到载体的角速度。

需要说明的是，本发明实施例的感应球为可以被摄像装置区识别并可区分于载体的物体，其设置于载体如无人机上起到了标记点的作用。可以理解的是，本发明实施例作为标记点的结构并不限于如上实施例中所述的感应球，其也可以为其他结构，如发出可见光或红外光光线的点光源等，只要能够被摄像装置可区分于载体地识别即可，对应的摄像装置可以为可见光拍摄装置或红外拍摄装置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种载体姿态信息的获取方法，其特征在于，包括：

在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，所述至少一个标记点部署在载体上；

根据所述位置信息构造多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息；

向控制器发送所述姿态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息包括：

在所述室内空间的预设位置捕捉所述至少一个标记点，其中，所述至少一个标记点按照预设布局规则部署在所述载体上；

在捕捉到所述载体上的至少一个标记点的情况下，确定所述至少一个标记点的空间位置；

在确定所述至少一个标记点的空间位置之后，按照预设频率对所述至少一个标记点进行拍摄，得到包括所述至少一个标记点的位置信息的图片数据；

其中，根据所述位置信息构造所述多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息包括：根据所述图片数据构造所述多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照所述预设频率对所述至少一个标记点进行拍摄，得到包括所述至少一个标记点的位置信息的图片数据包括：

接收用于指示在预设时刻对所述至少一个标记点进行同时拍摄的拍摄指令；

在接收到所述拍摄指令之后，按照所述预设频率在所述预设时刻对所述至少一个标记点进行同时拍摄，得到包括所述至少一个标记点的位置信息的图片数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息构造所述多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息包括：

根据所述位置信息计算在预设坐标系下所述至少一个标记点的坐标值；

根据所述坐标值构造所述多个向量；

根据所述多个向量计算所述载体的姿态角，其中，所述姿态信息包括所述姿态角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点的坐标值包括：根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点的三维坐标值；根据所述三维坐标值获取所述至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，所述预设坐标系包括所述预设坐标平面；

根据所述坐标值构造所述多个向量包括：根据所述三维坐标值和所述投影坐标值构造所述多个向量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点的坐标值包括：根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，所述第一标记点部署在所述载体的重心处；根据所述位置信息计算所述至少一个标记点中的第二标记点的坐标值，其中，所述第二标记点部署在所述载体的中轴线上；

根据所述三维坐标值和所述投影坐标值构造所述多个向量包括：根据所述第一标记点的三维坐标值和所述第二标记点的三维坐标值构造所述多个向量中的第一向量；根据所述第一标记点的投影坐标值和所述第二标记点的投影坐标值构造所述多个向量中的第二向量；

根据所述多个向量计算所述载体的姿态角包括：根据所述第一向量和所述第二向量计算所述载体的俯仰角，其中，所述姿态角包括所述俯仰角；和/或根据所述第二向量和预设单位向量计算所述载体的航向角，其中，所述姿态角包括所述航向角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

根据所述第一向量和所述第二向量计算所述载体的俯仰角包括：通过如下第一预设公式计算所述俯仰角pitch_angle：

其中，所述用于表示所述第一向量，用于表示第二向量；和/或

根据所述第二向量和预设单位向量计算所述载体的航向角包括：通过如下第二预设公式计算所述航向角yaw_angle：

其中，所述用于表示所述预设单位向量。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点的坐标值包括：根据所述位置信息计算所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值，其中，所述第一标记点部署在所述载体的重心处；根据所述位置信息计算所述至少一个标记点中的第三标记点的坐标值，其中，所述第三标记点部署在所述载体的一侧；

根据所述坐标值构造所述多个向量包括：根据所述第一标记点的三维坐标值和所述第三标记点的三维坐标值构造所述多个向量中的第三向量；根据所述第一标记点的投影坐标值和所述第三标记点的投影坐标值构造所述多个向量中的第四向量；

根据所述多个向量计算所述载体的姿态角包括：根据所述第三向量和所述第四向量计算所述载体的滚转角，其中，所述姿态角包括所述滚转角。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述第三向量和所述第四向量计算所述载体的滚转角包括：通过如下第三预设公式计算所述滚转角roll_angle：

其中，所述用于表示所述第三向量，所述用于表示所述第四向量。

10.根据权利要求6或8中任意一项所述的方法，在根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，所述方法还包括：对所述第一标记点的坐标值进行一阶微分运算，得到所述载体的速度。

11.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于，在根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点中的第一标记点的坐标值之后，所述方法还包括：对所述第一标记点的坐标值进行二阶微分运算，得到所述载体的加速度。

12.根据权利要求4至9中任意一项所述的方法，其特征在于，在根据所述多个向量计算所述载体的姿态角之后，所述方法还包括：对所述姿态角进行微分运算，得到所述载体的角速度。

13.一种载体姿态信息的获取装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于在室内空间的预设位置采集至少一个标记点的位置信息，其中，所述至少一个标记点部署在载体上；

处理单元，用于根据所述位置信息构造多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息；

发送单元，用于向控制器发送所述姿态信息。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，处理单元包括：

第一计算模块，用于根据所述位置信息计算在预设坐标系下所述至少一个标记点的坐标值；

构造模块，用于根据所述坐标值构造所述多个向量；

第二计算模块，用于根据所述多个向量计算所述载体的姿态角，其中，所述姿态信息包括所述姿态角。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

所述第一计算模块用于根据所述位置信息计算在所述预设坐标系下所述至少一个标记点的三维坐标值；根据所述三维坐标值获取所述至少一个标记点在预设坐标平面的投影坐标值，其中，所述预设坐标系包括所述预设坐标平面；

所述构造模块用于根据所述三维坐标值和所述投影坐标值构造所述多个向量。

16.一种载体的姿态信息的获取系统，其特征在于，包括：

定位设备，设置在室内空间的预设位置，用于采集至少一个标记点的位置信息，其中，所述至少一个标记点部署在载体上；

处理中心，与所述定位设备相连接，用于根据所述位置信息构造多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息；

控制器，与所述处理中心相连接，用于接收所述姿态信息。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

通信设备，与所述处理中心和所述控制器相连接，用于向所述控制器传输所述姿态信息。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，

所述定位设备为摄像设备，用于按照预设频率对所述至少一个标记点进行拍摄，得到包括所述至少一个标记点的位置信息的图片数据；

所述处理中心为图像处理器，与所述摄像设备相连接，用于根据所述图片数据构造所述多个向量，并根据所述多个向量获取所述载体的姿态信息。

19.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述至少一个标记点按照预设布局规则部署在所述载体上。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述至少一个标记点包括：

部署在所述载体的重心处的第一标记点；

部署在所述载体的中轴线上的第二标记点；和/或

部署在所述载体的一侧的第三标记点。