CN110702105B - 导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质 - Google Patents

导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质，该方法包括：根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第二载体坐标系的原点与所述导航设备的质心重合，第三轴向沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向。本申请实施例的方法实现了导航设备的轴向识别。

Description

导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及导航技术领域，尤其涉及一种导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质。
背景技术
如今，用户在开车时用手机或其他导航设备进行导航定位的需求越来越广泛，相较于单独使用卫星导航系统定位，使用微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，简称MEMS)器件进行惯性导航系统(Inertial Navigation System，简称INS)/全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)组合导航定位系统主要具有以下两点优势：其一，在GNSS信号短时间内被遮挡的场景下可以保持连续定位，如在隧道中；其二，在GNSS信号环境恶劣环境下可以提升定位精度，如高架下、城市峡谷、玻璃幕墙引入的多径场景等。
现有INS/GNSS组合导航定位方案，一般要求导航设备和车辆摆放位置固定，即导航设备相对车辆的轴向是确定的，从而基于惯性导航系统中传感器的三轴输出值可以直接反应导航设备的姿态。但是在实际使用时，导航设备的摆放具有随意性，导航设备和汽车的相对摆放位置(即导航设备的轴向)是不确定的。而轴向的不确定性给对INS/GNSS组合导航定位系统的可用性带来非常大的挑战。
发明内容
本申请提供一种导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质，以实现导航设备的轴向识别。
第一方面，本申请提供一种导航设备的轴向识别方法，包括：
根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；
根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；
根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向。
第二方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面中任一项所述的方法。
本申请实施例提供的导航设备的轴向识别方法、设备和存储介质，根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向，能够识别出导航设备的轴向，便于INS/GPS组合导航定位系统的应用。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本申请提供的导航设备的轴向识别方法一实施例的流程示意图；
图2是本申请提供的方法一实施例的第一载体坐标系示意图；
图3是本申请提供的方法一实施例的第二载体坐标系示意图；
图4是本申请提供的方法另一实施例的第一载体坐标系示意图；
图5是本申请提供的方法另一实施例的第二载体坐标系示意图；
图6是本申请提供的方法另一实施例的流程示意图；
图7是本申请提供的方法一实施例的坐标转换示意图；
图8是本申请提供的方法另一实施例的坐标转换示意图；
图9是本申请提供的方法又一实施例的坐标转换示意图；
图10是本申请提供的方法又一实施例的坐标转换示意图；
图11是本申请提供的方法一实施例的坐标更新示意图；
图12是本申请提供的方法另一实施例的坐标更新示意图；
图13是本申请提供的方法又一实施例的坐标更新示意图；
图14是本申请提供的方法又一实施例的坐标更新示意图；
图15是本申请提供的电子设备实施例的结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先对本申请所涉及的应用场景进行介绍：
全球卫星导航系统能为全球用户提供全天候、连续实时、高精度的三维位置与三维速度信息，具有误差不随时间累积等优点，但也具有自主性差，容易受到干扰，接收机数据更新频率低等缺点，难以满足实时导航的要求。惯性导航系统(INS)由惯性传感器组成，包括陀螺仪及加速度传感器，通常由三轴陀螺仪及三轴加速度传感器组成六自由度的惯性导航系统，具有完全自主式、保密性强、不存在信号的电磁干扰、全天候、机动灵活、数据率高的特性，此外还可以输出载体的姿态信息。将惯性导航系统与全球卫星导航系统组合使用，则可充分发挥两者各自的优势、取长补短，完成较高精度的远程、长期的导航任务。
本申请实施例提供的方法，应用于导航定位系统中，例如INS/GNSS组合导航定位系统中，对移动体进行定位，移动体例如车辆、无人机等，以提高定位精度。
其中，移动体中可以设有导航设备，导航设备中通常安装有惯性传感器，例如包括：加速度传感器、陀螺仪和磁力传感器，为了让惯性传感器的测量数据直接反应载体(即导航设备)的运动姿态信息，惯性传感器的轴向需与导航设备的轴向一致。
在实际使用时，导航设备的摆放具有随意性，导航设备和车辆的相对摆放位置(即导航设备的轴向)是不确定的。而导航设备轴向的不确定性给INS/GNSS组合导航定位系统的可用性带来非常大的挑战。例如导航设备(例如手机)水平朝向车头方向静止摆放时，加速度传感器的三轴输出值分别为0,0，-g，三轴分别为x,y,z(假定为前、右、下方向)。而导航设备水平朝向车尾方向摆放时，加速度传感器的三轴输出值相同，但导航设备在车辆中的姿态是不同的。如果导航设备的轴向不能正确识别，就无法正确进行INS/GPS组合导航定位解算。实际使用中，导航设备可能绕x,y,z三轴360度旋转以任意姿态摆放。
导航设备例如包括车载设备、移动终端等电子设备，移动终端例如包括手机、平板电脑、可穿戴设备等。
在一个可选的实施例中，该方法可以由导航设备执行，该导航设备可以安装有惯性传感器，例如可以由该导航设备的处理器执行相应的软件代码实现，也可由该导航设备在执行相应的软件代码的同时，通过和其他电子设备例如服务器进行数据交互来实现，如服务器执行部分操作，来控制导航设备执行该识别方法。
本申请实施例的方法，对导航设备摆放位置以及车辆的行驶状态没有任何限定，且可以快速计算出导航设备的轴向，使用本方法确定了导航设备轴向之后，导航设备载体坐标系到车载坐标系的姿态角都在90度之内，方便INS/GPS组合导航定位系统的设计和应用。
下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本申请提供的导航设备的轴向识别方法一实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的方法，包括：
步骤101、根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则。
如图2所示，假设原始第一载体坐标系X，Y，Z三轴设定为：手机等导航设备屏幕向上水平放置，指向导航设备顶部的轴向为X轴，与X轴垂直水平指向设备右侧的方向为Y轴，垂直于水平面向下的方向为Z轴。X，Y，Z三轴符合右手法则。不同的导航设备可能对原始b系设定有所不同，本发明实施例对此并不限定。
具体的，导航设备上的传感器(sensor)的原始X,Y,Z三个轴向输出值是基于第一载体坐标系(原始b系)下的输出，与导航设备摆放位置无关。本发明实施例中导航设备在第二载体坐标系中的轴向定义如下，如图3所示：导航设备摆放朝向车头水平向前的轴设定为前轴，与前轴在水平面上垂直且向右的轴向设定为右轴，垂直向下的轴向为下轴。第二载体坐标系的原点与所述导航设备的质心重合，前轴、右轴、下轴符合右手法则，前轴、右轴、下轴分别为第一轴向、第二轴向和第三轴向。在导航设备的摆放位置与第一载体坐标系下定义轴向的位置不同时，该第二载体坐标系的轴向与第一载体坐标系的不同，在确定导航设备的轴向后，即确定了第二载体坐标系后，将传感器在原有第一载体坐标系下三个轴向的输出值转换到新的第二载体坐标系下的各个轴向输出值。新的第二载体坐标系到车载坐标系(v系)的横滚角(roll)、俯仰角(pitch)、航向角(heading)都在90度内。
首先采集预设时长内传感器的三个轴向输出值，并对三个轴向输出值进行平滑滤波，例如传感器包括加速度传感器和磁力传感器，对30秒内各轴向输出值分别求其平均值,得到加速度传感器的三个轴向输出值acc_x,acc_y,acc_z，以及磁力传感器的三个轴向输出值mag_x,mag_y,mag_z。需要说明的是，这些输出值是基于第一载体坐标系(原始b系)的输出值。
基于传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，首先可以确定出第二载体坐标系的第一轴向，例如下轴，找出acc_x,acc_y,acc_z中绝对值最大的值。以acc_z绝对值最大为例。此时重力加速度主要分布在第一载体坐标系下的Z轴，即导航设备处于屏幕朝上或屏幕朝下的摆放位置。如果acc_z<0,说明导航设备屏幕朝上摆放，则当前第一载体坐标系的Z轴即是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为Z，如图2所示。预设前轴是第一载体坐标系的X轴，右轴为第一载体坐标b系的Y轴。如果acc_z>0，说明导航设备屏幕朝下摆放，如图4所示，此时Z轴朝上，则第一载体坐标系的Z轴的反方向-Z轴是第二载体坐标系的下轴(如图5所示)，设定下轴为-Z轴。预设第一载体坐标系的X轴为前轴，当前第一载体坐标系的Y轴的反方向-Y轴为右轴。符合右手法则。根据预设的前轴、右轴与确定的下轴，将传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值转换为在第二载体坐标系下的各个轴向输出值。
步骤102、根据传感器在第二载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系下的姿态信息；
具体的，在确定第二载体坐标系的轴向后，将传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值转换为在第二载体坐标系下的各个轴向输出值，并根据传感器在第二载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系下的姿态信息，例如包括横滚角、俯仰角和航向角。例如，根据加速度传感器在第二载体坐标系下的右轴和下轴输出值确定横滚角，根据加速度传感器在第二载体坐标系下的前轴输出值确定俯仰角，进而根据横滚角和俯仰角确定航向角，下面实施例进行详述。例如将加速度传感器在第一载体坐标系的三个轴向输出值acc_x,acc_y,acc_z，以及磁力传感器在第一载体坐标系的三个轴向输出值mag_x,mag_y,mag_z，分别转换为acc_1,acc_2,acc_3,mag_1,mag_2,mag_3。
步骤103、根据所述姿态信息和导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和第二轴向。
具体的，导航设备的摆放可能不是水平或竖直，与第二载体坐标系的轴向会有一定角度，当角度较大时，之前确定的初始的第一轴向和第二轴向可能不准确，需要进行更新，则根据姿态信息以及定位的航向角，更新第一轴向和第二轴向。
本实施例的方法，根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向，能够识别出导航设备的轴向，便于INS/GPS组合导航定位系统的应用。
在上述实施例的基础上，进一步的，若传感器包括加速度传感器，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向具体可以采用如下方式实现：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Z轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Z轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向。
具体的，如图6所示，找出acc_x,acc_y,acc_z中绝对值最大的值。以acc_z绝对值最大为例。此时重力加速度主要分布在第一载体坐标系下的Z轴，即导航设备处于屏幕朝上或屏幕朝下的摆放位置。如果acc_z<0,说明导航设备屏幕朝上摆放，则当前第一载体坐标系的Z轴即是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为Z，如图2所示。预设前轴是第一载体坐标系的X轴，右轴为第一载体坐标b系的Y轴。如果acc_z>0，说明导航设备屏幕朝下摆放，如图4所示，此时Z轴朝上，则第一载体坐标系的Z轴的反方向-Z轴是第二载体坐标系的下轴(如图5所示)，设定下轴为-Z轴。预设第一载体坐标系的X轴为前轴，当前第一载体坐标系的Y轴的反方向-Y轴为右轴。符合右手法则。
进一步的，若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为述第一载体坐标系下的X轴；
若所述传感器在所述X轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述X轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向；
若所述传感器在所述X轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述X轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴。
具体的，如图6所示，若acc_x绝对值最大。此时重力加速度主要分布在第一载体坐标系下的X轴，即导航设备处于屏幕垂直水平面的状态，竖直摆放。如果acc_x<0,说明导航设备顶部朝下竖直摆放，此时X轴朝下，假设Z轴朝向车头方向，如图7所示，则当前第一载体坐标系的X轴即是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为X。预设前轴是第一载体坐标系的Z轴，右轴为第一载体坐标b系的Y轴的相反方向，即-Y轴。如果acc_x>0，说明导航设备顶部朝上竖直摆放，此时X轴朝上，假设Z轴朝向车头方向，如图8所示，则第一载体坐标系的X轴的反方向-X轴是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为-X轴。预设第一载体坐标系的Z轴为前轴，当前第一载体坐标系的Y轴为右轴。符合右手法则。
进一步的，若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Y轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Y轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴的相反方向；
若所述传感器在所述Y轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Y轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴。
具体的，如图6所示，若acc_y绝对值最大。此时重力加速度主要分布在第一载体坐标系下的Y轴，即导航设备处于屏幕垂直水平面的状态。如果acc_y<0,说明此时Y轴朝下，假设X轴朝向车头方向，如图9所示，则当前第一载体坐标系的Y轴即是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为Y。预设前轴是第一载体坐标系的X轴，右轴为第一载体坐标b系的Z轴的相反方向，即-Z轴。如果acc_y>0，说明此时Y轴朝上，假设X轴朝向车头方向，如图10所示，则第一载体坐标系的Y轴的反方向-Y轴是第二载体坐标系的下轴，设定下轴为-Y轴。预设第一载体坐标系的X轴为前轴，当前第一载体坐标系的Z轴为右轴。符合右手法则。
在实际应用中，导航设备可能不会处于水平或竖直，会有一点角度，当角度小于正负45度时，轴向不会改变，这个角度会在横滚角、俯仰角中体现。若角度绝对值大于45度时，会进入另一个轴向区间范围内。即，第二载体坐标系确定后，横滚角和俯仰角的值都在正负45度内。
在上述实施例的基础上，进一步的，确定导航设备在第二载体坐标系下的姿态信息，具体可以通过如下方式实现：
姿态信息可以包括横滚角、俯仰角和航向角。
根据加速度传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的横滚角和俯仰角；
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定所述导航设备的航向角。
具体的，在设备处于静止或者匀速运动时，如果横滚角roll为0，则重力主要分布于Z轴，X,Y轴的输出为0；如果roll不为0，则重力在Z轴和Y轴都会有一个分量。计算俯仰角pitch的原理类似。Roll和pitch可以通过如下公式计算得到：
横滚角roll＝atan2(acc_2/acc_3)；
若roll小于-π，则roll＝roll+2×π。
俯仰角pitch＝asin(acc_1/g)
其中g为本地重力加速度，acc_1表示第二载体坐标系下加速度传感器的前轴的输出值，acc_2表示在第二载体坐标系下加速度传感器的右轴的输出值，acc_3表示第二载体坐标系下加速度传感器的下轴的输出值。
由于我们选取的是预设时长(例如30秒)内的平滑滤波值，在此期间内，导航设备的运动加速度相对于重力加速度是一个小值，可以忽略不计。
进一步的，确定导航设备的航向角，具体可以通过如下方式实现：
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定转换矩阵；
根据所述转换矩阵，将所述磁力传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为所述磁力传感器在世界坐标系下的各个轴向输出值；
根据所述磁力传感器在世界坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的航向角。
具体的，航向角heading通过以下方法计算：
heading＝atan2(-magM_2/magM_1)×180/π–mag_bias
如果heading<0，则heading＝heading+360。
其中magM_1,magM_2,magM_3是通过第二载体坐标系统下磁力传感器各个轴向输出值mag_1,mag_2,mag_3(依次为前轴、右轴、下轴的输出值)转换到世界坐标系得到的各个轴向的输出值。其转换关系如下。
Figure BDA0002231103850000101
Figure BDA0002231103850000102
其中，g为本地重力加速度，mag_bias为本地磁偏角。
进一步的，步骤103具体可以通过如下方式实现：
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，小于45度或大于315度，则所述第一轴向和所述第二轴向不变；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于或等于45度，且小于或等于135度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于135度，且小于或等于225度，则将所述第一轴向更新为所述第一轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第二轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于225度，且小于或等于315度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向。
具体的，计算heading和定位得到的航向角GNSS course的差值deltaCourse:
deltaCourse＝GNSS Course–heading(或者deltaCourse＝heading–GNSSCourse)；如果deltaCourse<0，则deltaCoarse＝deltaCourse+360。
将预设的前轴、右轴、确定的下轴表示为t1，t2，t3，最终更新的前轴、右轴、下轴表示为u1，u2，u3。下轴不变，所以u3即等于t3。如果deltaCourse小于45度或大于315度，则当前预设的前轴和右轴与实际相同，即可以确定最终更新的前轴u1为t1,右轴u2为t2，如图11所示。
若deltaCourse在45度到135度范围内，则如图12所示，u1为t2,u2为-t1。
若deltaCourse在135度到225度范围内，则如图13所示，u1为-t1,u2为-t2。
若deltaCourse在225度到315度范围内，则如图14所示，u1为-t2,u2为t1。
更新后的前轴、右轴以及之前确定的下轴为最终确定的导航设备的轴向。
第二载体坐标系到车载坐标系的姿态角都在90度之内，后续步骤就可以完全复用传统的INS/GNSS组合算法来实现最终的导航定位。
上述具体实施方式中，使用磁力传感器的输出值，并结合加速度传感器的输出值，能够快速准确的确定航向角，并根据航向角对轴向进行更新，即使车辆在匀速行驶或静止的状态，依然能够快速准确的确定出导航设备的轴向。
在本发明的一个可选的实施例中，还可以只通过加速度传感器确定导航设备的轴向，其中导航设备的航向角可以通过车辆的加速过程得到的传感器的测量数据计算出来。
图15为本申请提供的电子设备实施例的结构图，如图15所示，该电子设备包括：
处理器501，以及，用于存储处理器501的可执行指令的存储器502。
可选的，还可以包括：通信接口503，用于实现与其他设备的通信。
上述部件可以通过一条或多条总线进行通信。
其中，处理器501配置为经由执行所述可执行指令来执行：
根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；
根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；
根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向。
在一种可能的实现方式中，处理器501配置为：
将所述传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为在所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值。
在一种可能的实现方式中，所述传感器包括：加速度传感器，处理器501配置为：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Z轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Z轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向。
在一种可能的实现方式中，所述传感器包括：加速度传感器，处理器501配置为：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为述第一载体坐标系下的X轴；
若所述传感器在所述X轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述X轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向；
若所述传感器在所述X轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述X轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴。
在一种可能的实现方式中，所述传感器包括：加速度传感器，处理器501配置为：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Y轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Y轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴的相反方向；
若所述传感器在所述Y轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Y轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴。
在一种可能的实现方式中，所述传感器包括：加速度传感器和磁力传感器，处理器501配置为：
将所述加速度传感器和磁力传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值，分别转换为所述加速度传感器和磁力传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值。
在一种可能的实现方式中，处理器501配置为：
根据所述加速度传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的横滚角和俯仰角；
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定所述导航设备的航向角。
在一种可能的实现方式中，处理器501配置为：
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定转换矩阵；
根据所述转换矩阵，将所述磁力传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为所述磁力传感器在世界坐标系下的各个轴向输出值；
根据所述磁力传感器在水平坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的航向角。
在一种可能的实现方式中，处理器501配置为：
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，小于45度或大于315度，则所述第一轴向和所述第二轴向不变；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于或等于45度，且小于或等于135度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于135度，且小于或等于225度，则将所述第一轴向更新为所述第一轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第二轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值，大于225度，且小于或等于315度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向。
在一种可能的实现方式中，处理器501配置为：
对所述传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值进行平滑滤波。
本实施例的电子设备可以用于执行前述任一方法实施例中对应的方法，其具体实施过程可以参见前述方法实施例，此处不再赘述。
本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述方法实施例中对应的方法，其具体实施过程可以参见前述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (11)

1.一种导航设备的轴向识别方法，其特征在于，包括：
根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定导航设备在第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，所述第三轴向为沿重力加速度的方向，所述第一轴向、所述第二轴向和所述第三轴向符合右手法则；
根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息；
根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向；
所述定位信息包括所述导航设备所在车辆的航向角，所述根据所述姿态信息和所述导航设备的定位信息，更新所述第一轴向和所述第二轴向，包括：
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值小于45度或大于315度，则所述第一轴向和所述第二轴向不变；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值大于或等于45度，且小于或等于135度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值大于135度，且小于或等于225度，则将所述第一轴向更新为所述第一轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第二轴向的相反方向；
若所述导航设备的航向角与所述车辆的航向角的差值大于225度，且小于或等于315度，则将所述第一轴向更新为所述第二轴向的相反方向，将所述第二轴向更新为所述第一轴向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息之前，还包括：
将所述传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为在所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器包括：加速度传感器，所述根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，包括：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Z轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Z轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Z轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器包括：加速度传感器，所述根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，包括：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为述第一载体坐标系下的X轴；
若所述传感器在所述X轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述X轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴的相反方向；
若所述传感器在所述X轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述X轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器包括：加速度传感器，所述根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向，包括：
若所述加速度传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值中绝对值最大的输出值对应的轴向为所述第一载体坐标系下的Y轴；
若所述传感器在所述Y轴的输出值小于0，则所述第三轴向为所述Y轴，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴的相反方向；
若所述传感器在所述Y轴的输出值大于0，则所述第三轴向为所述Y轴的相反方向，所述第一轴向为所述第一载体坐标系下的X轴，所述第二轴向为所述第一载体坐标系下的Z轴。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述传感器包括：加速度传感器和磁力传感器，所述将所述传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为在所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，包括：
将所述加速度传感器和磁力传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值，分别转换为所述加速度传感器和磁力传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述姿态信息包括横滚角、俯仰角和航向角，所述根据所述传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值确定所述导航设备在所述第二载体坐标系下的姿态信息，包括：
根据所述加速度传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的横滚角和俯仰角；
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定所述导航设备的航向角。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定所述导航设备的航向角，包括：
根据所述导航设备的横滚角和所述俯仰角，确定转换矩阵；
根据所述转换矩阵，将所述磁力传感器在所述第二载体坐标系下的各个轴向输出值，转换为所述磁力传感器在世界坐标系下的各个轴向输出值；
根据所述磁力传感器在水平坐标系下的各个轴向输出值，确定所述导航设备的航向角。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述导航设备上的传感器在第一载体坐标系下的各个轴向输出值，确定第二载体坐标系的第一轴向、第二轴向和第三轴向之前，还包括：
对所述传感器在所述第一载体坐标系下的各个轴向输出值进行平滑滤波。
10.一种计算机可读存储介质，其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执行时实现权利要求1-9任一项所述的方法。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-9任一项所述的方法。
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