CN111795695A - 位置信息确定方法、装置及设备 - Google Patents

位置信息确定方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111795695A
CN111795695A CN202010411354.0A CN202010411354A CN111795695A CN 111795695 A CN111795695 A CN 111795695A CN 202010411354 A CN202010411354 A CN 202010411354A CN 111795695 A CN111795695 A CN 111795695A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
acceleration
determining
sequence
angular velocity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010411354.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111795695B (zh
Inventor
李冰
周志鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apollo Intelligent Connectivity Beijing Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd filed Critical Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202010411354.0A priority Critical patent/CN111795695B/zh
Publication of CN111795695A publication Critical patent/CN111795695A/zh
Priority to JP2021067019A priority patent/JP7216761B2/ja
Priority to KR1020210047847A priority patent/KR102595677B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of CN111795695B publication Critical patent/CN111795695B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/183—Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/166—Mechanical, construction or arrangement details of inertial navigation systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3833—Creation or updating of map data characterised by the source of data
    • G01C21/3848—Data obtained from both position sensors and additional sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本申请公开了一种位置信息确定方法、装置及设备，涉及惯性导航系统技术领域，该方法包括：获取惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角；根据加速度、角速度、速度和偏航角，确定变换信息；根据变换信息和载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定载体在导航坐标系中的第二位置信息。本实施例提供的方法，能够提高载体在导航坐标系中的第二位置信息准确性和稳定性。

Description

位置信息确定方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及惯性导航系统技术领域，尤其涉及一种位置信息确定方法、 装置及设备。
背景技术
惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)通常设置在载体(例 如：车辆、手环等)中，可以用于确定载体在导航坐标系中的位置信息。
在相关技术中，INS获取载体在导航坐标系中的位置信息的方法包括： 根据预先设定的数据信息(包括轴向和角度)，确定变换信息；根据变换 信息和载体在惯性参考系中的位置信息，确定载体在导航坐标系中的位置 信息。
在上述方法中，确定出的变换信息通常是固定不变的，因此根据变换 信息和载体在惯性参考系中的位置信息，确定出的载体在导航坐标系中的 位置信息不准确。
发明内容
提供了一种用于位置信息确定方法、装置及设备，用于提高确定载体 在导航坐标系中的第二位置信息的准确性和稳定性。
第一方面，本申请提供了一种位置信息确定方法，应用于载体，所述 载体上设置有惯性导航系统，所述方法包括：获取所述惯性导航系统采集 到的加速度、角速度、速度和偏航角；根据所述加速度、所述角速度、所 述速度和所述偏航角，确定变换信息；根据所述变换信息和所述载体在惯 性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标系中的第二位置信 息。
在一种可能的实施方式中，所述惯性导航系统具有重力轴、前进轴和 侧移轴；根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变 换信息，包括：根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角， 确定重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向； 根据所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述 侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进轴上的加速度和所述侧移轴上的加速 度，确定所述变换信息。
在另一种可能的实施方式中，根据所述加速度、所述角速度、所述速 度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移 轴和所述侧移轴方向，包括：根据所述加速度和预设加速度，确定所述重 力轴和所述重力轴方向；根据所述加速度和所述速度，确定所述前进轴和 所述前进轴方向；若根据所述角速度和所述偏航角确定所述重力轴和所述 偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标系、所述重力轴、所述重力轴方向、 所述前进轴和所述前进轴方向，确定所述侧移轴和所述侧移轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述加速度包括三轴加速度序列；根据 所述加速度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向，包括：根 据获取到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的 第二加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第一误差值；根据每轴加速 度序列对应的第一误差值，确定第一加速度序列，所述第一加速度序列对 应的第一误差值最小；将所述第一加速度序列对应的轴确定为所述重力轴，并根据所述第一加速度序列中包括的加速度值，确定所述重力轴方向。
在另一种可能的实施方式中，根据所述加速度和所述速度，确定所述 前进轴和所述前进轴方向，包括：根据获取到的每轴加速度序列对应的第 一加速度曲线和所述速度对应的第三加速度曲线，确定每轴加速度序列对 应的第二误差值；根据每轴加速度序列对应的第二误差值，确定第二加速 度序列，所述第二加速度序列对应的第二误差值最小；将所述第二加速度 序列对应的轴确定为前进轴，并根据所述第二加速度序列中包括的加速度值，确定所述前进轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述角速度包括三轴角速度序列；根据 所述角速度和所述偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，包 括：根据获取到的每轴角速度序列对应的第一角速度曲线和所述偏航角对 应的第二角速度曲线，确定每轴角速度序列对应的第三误差值；若每轴角 速度序列对应的第三误差值中存在目标误差值大于或等于预设阈值，则确 定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同。
在另一种可能的实施方式中，根据所述重力轴、所述重力轴方向、所 述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进轴 上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息，包括：根据所 述前进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前 进轴的航向角；根据所述航向角、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前 进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴和所述侧移轴方向，确定所述变换信 息。
在另一种可能的实施方式中，所述前进轴对应的加速度序列包括至少 一个第一加速度值，所述侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速 度值；根据所述前进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列， 确定所述前进轴的航向角，包括：获取所述至少一个第一加速度值的第一 平均值和所述至少一个第二加速度值的第二平均值；通过预设模型对所述 第一平均值和所述第二平均值进行处理，得到所述前进轴的航向角。
在另一种可能的实施方式中，所述惯性导航系统包括惯性测量设备、 速度测量设备和导航测量设备；获取所述惯性导航系统采集到的加速度、 角速度、速度和偏航角，包括：在预设时长内，获取所述惯性测量设备采 集到的所述加速度和所述角速度、所述速度测量设备采集到的所述速度、 以及所述导航测量设备采集到的所述偏航角。
第二方面，本申请提供一种位置信息确定装置，应用于载体，所述载 体上设置有惯性导航系统，所述装置包括：获取模块和确定模块，其中， 所述获取模块用于，获取所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速 度和偏航角；所述确定模块用于，根据所述加速度、所述角速度、所述速 度和所述偏航角，确定变换信息；所述确定模块还用于，根据所述变换信 息和所述载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标 系中的第二位置信息。
在一种可能的实施方式中，所述确定模块具体用于：根据所述加速度、 所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、前进轴、 前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向；根据所述重力轴、所述重力轴方向、 所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进 轴上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块具体用于：根据所述加速 度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向；根据所述加速度和 所述速度，确定所述前进轴和所述前进轴方向；若根据所述角速度和所述 偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标系、 所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴和所述前进轴方向，确定所述 侧移轴和所述侧移轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块具体用于：根据获取到的 每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的第二加速度 曲线，确定每轴加速度序列对应的第一误差值；根据每轴加速度序列对应 的第一误差值，确定第一加速度序列，所述第一加速度序列对应的第一误 差值最小；将所述第一加速度序列对应的轴确定为所述重力轴，并根据所 述第一加速度序列中包括的加速度值，确定所述重力轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块具体用于：根据获取到的 每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和所述速度对应的第三加速度曲 线，确定每轴加速度序列对应的第二误差值；根据每轴加速度序列对应的 第二误差值，确定第二加速度序列，所述第二加速度序列对应的第二误差 值最小；将所述第二加速度序列对应的轴确定为前进轴，并根据所述第二 加速度序列中包括的加速度值，确定所述前进轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述角速度包括三轴角速度序列；所述 确定模块还用于：根据获取到的每轴角速度序列对应的第一角速度曲线和 所述偏航角对应的第二角速度曲线，确定每轴角速度序列对应的第三误差 值；若每轴角速度序列对应的第三误差值中存在目标误差值大于或等于预 设阈值，则确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块具体的：根据所述前进轴 对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前进轴的航 向角；根据所述航向角、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所 述前进轴方向、所述侧移轴和所述侧移轴方向，确定所述变换信息。
在另一种可能的实施方式中，所述前进轴对应的加速度序列包括至少 一个第一加速度值，所述侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速 度值；所述确定模块具体的：获取所述至少一个第一加速度值的第一平均 值和所述至少一个第二加速度值的第二平均值；通过预设模型对所述第一 平均值和所述第二平均值进行处理，得到所述前进轴的航向角。
在另一种可能的实施方式中，所述惯性导航系统包括惯性测量设备、 速度测量设备和导航测量设备；获取模块具体用于：在预设时长内，获取 所述惯性测量设备采集到的所述加速度和所述角速度、所述速度测量设备 采集到的所述速度、以及所述导航测量设备采集到的所述偏航角。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及 与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被 所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行， 以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本申请提供一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存 储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面任一项所述的 方法。
本申请提供一种位置信息确定方法、装置及设备，该方法包括：获取 所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角；根据所述加 速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变换信息；根据所述变 换信息和所述载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航 坐标系中的第二位置信息。根据本申请的技术，解决了根据固定不变的变 换信息导致确定的载体在导航坐标系中的位置信息不准确的问题，提高了 载体在导航坐标系中的位置信息的准确性和稳定性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键 或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下 的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1为本申请提供的一种可能的应用场景示意图；
图2为本申请提供的位置信息确定方法的流程图一；
图3为本申请提供的位置信息确定方法的流程图二；
图4为本申请提供的确定侧移轴和侧移轴方向的示意图；
图5为本申请提供的位置信息确定装置的结构示意图；
图6为本申请提供的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实 施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本 领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和 修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的 描述中省略了对公知功能和结构的描述。
如前所述，如前根据变换信息和载体在惯性参考系中的位置信息，确 定载体在导航坐标系中的位置信息，因此变换信息的准确性影响载体在导 航坐标系中的位置信息。在本申请提供的位置信息确定方法、装置、设备 以及存储介质中，通过载体上设置的惯性导航系统采集到的数据确定变换 信息，一方面提高了变换信息的准确性，另一方面提高了载体在导航坐标 系中的位置信息的准确性。
下面，结合图1对本申请所示的技术方案的应用场景进行说明。
图1为本申请提供的一种可能的应用场景示意图。如图1所示，载体 10在道路上行驶，载体10上安装有惯性导航系统20，惯性导航系统20 用于在载体10行驶过程中采集载体10的行驶信息，其中，惯性导航系统 20可以安装在载体10的任意位置，只要能够采集载体10的行驶信息即可。 惯性导航系统20与设置在载体10中的位置信息确定装置连接，惯性导航 系统20将采集到的行驶信息传输给位置信息确定装置，其中，位置信息 确定装置可以为软件和/或硬件形式，该位置信息确定装置可以对行驶信息 进行处理得到变换信息，并根据变换信息和获取到的载体10在惯性参考 系中的位置信息，确定载体10在导航坐标系中的位置信息。在上述方法 中，根据载体10的行驶信息确定变换信息，该变换信息能够随着行驶信 息的改变而变化，因此在根据变换信息确定载体10在导航坐标系中的位 置信息时，可以提高载体10在导航坐标系中的位置信息的准确性和稳定 性。
需要说明的是，载体10可以为安装有惯性导航系统的车辆(如图1 所示)，也可以为安装有惯性导航系统的车辆手环、手机、头盔等。具体 的，本申请不限定载体的类型。
下面结合几个具体的实施例对本申请的技术方案进行详细描述。下面 几个实施例可以相互结合，对于相同或者相似的内容在某些实施例中可能 不再重复描述。
图2为本申请提供的位置信息确定方法的流程图一。本实施例所示方 法可以由图1中的位置信息确定装置执行，位置信息确定装置可以为软件 和/或硬件的形式，该位置信息确定装置设置在载体中。如图2所示，本实 施例的方法包括：
S201：获取惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角。
其中，惯性导航系统设置在载体中，该惯性导航系统具有前进轴(Z)、 重力轴(Y)和侧移轴(X)。具体的，围绕前进轴(Z)旋转的为偏航角 (yaw)，围绕前进轴(Y)旋转的为俯仰角(pitch)，围绕前进轴(X) 旋转的为横滚角(roll)。
可选地，惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角可以 为在预设时长内采集到的。其中，预设时长可以为10分钟、15分钟、16 分钟等，本申请对此不进行限定。
可选地，惯性导航系统在预设时长内采集到的上述数据包括载体在静 止状态、直行状态、以及转弯状态等状态数据。
需要说明的是，在上述数据包括载体在静止状态、直行状态、以及转 弯状态等状态数据时，可以提高变换信息的准确性。
S202：根据加速度、角速度、速度和偏航角，确定变换信息。
具体的，在确定变换信息之前，需要先确定惯性导航系统的前进轴、 前进轴方向、重力轴、重力轴方向、侧移轴、侧移轴方向，然后根据前进 轴、前进轴方向、重力轴、重力轴方向、侧移轴、侧移轴方向，确定变换 信息。
在一种可能的实施方式中，根据加速度、角速度、速度和偏航角，确 定变换信息，包括：根据加速度、角速度、速度和偏航角，确定重力轴、 重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向；根据重力轴、 重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴、侧移轴方向、前进轴上的加 速度和侧移轴上的加速度，确定变换信息。
S203：根据变换信息和载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定载 体在导航坐标系中的第二位置信息。
可选地，变换信息、第一位置信息和第二位置信息可以是矩阵形式的 信息。具体的，变换信息、第一位置信息和第二位置信息为矩阵形式的信 息时，可以通过如下可行的(公式1)确定第二位置信息：
TG＝TI·TC (公式1)；
其中，TG为第二位置信息，TI为第一位置信息，TC为变换信息。
本实施例提供的位置信息确定方法包括：获取所述惯性导航系统采集 到的加速度、角速度、速度和偏航角；根据所述加速度、所述角速度、所 述速度和所述偏航角，确定变换信息；根据所述变换信息和所述载体在惯 性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标系中的第二位置信 息。在上述方法中，根据加速度、角速度、速度和偏航角，确定变换信息， 可以提高变换信息的准确性，进而提高第二位置信息的准确性和稳定性。
在上述实施例的基础上，下面结合图3对本申请提供的位置信息确定 方法作进一步的详细说明，具体的，请参见图3实施例。
图3为本申请提供的位置信息确定方法的流程图二。如图3所示，本 实施例的方法包括：
S301：在预设时长内，获取惯性测量设备采集到的加速度和角速度、 速度测量设备采集到的速度、以及导航测量设备采集到的偏航角。
其中，惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备包括在惯性导航 系统中，该惯性导航系统设置在载体中。可选地，预设时长可以为大于或 等于10分钟的任意时长。
可选地，上述加速度包括预设时长内载体在静止状态、直行状态、以 及转弯状态等状态对应的加速度，角速度包括预设时长内载体在静止状态、 直行状态、以及转弯状态等状态对应的角速度，速度包括预设时长内载体 在静止状态、直行状态、以及转弯状态等状态对应的速度，偏航角包括预 设时长内载体在静止状态、直行状态、以及转弯状态等状态对应的偏航角。
具体的，惯性测量设备为惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)，该惯性测量设备包括加速度传感器(ACC)和陀螺仪(GYRO)， 加速度传感器用于采集得到加速度，陀螺仪用于采集得到角速度。速度测 量设备为速度(SPEED)传感器，该SPEED传感器用于采集得到速度。 导航测量设备为全球定位系统(GPS)传感器，该GPS传感器用于采集得到偏航角。其中，该GPS传感器还用于采集得到俯仰角和滚转角。
S302：根据加速度和预设加速度，确定重力轴和重力轴方向。
在第一种可能的实施方式中，加速度包括三轴加速度序列；根据加速 度和预设加速度，确定重力轴和重力轴方向，包括：根据获取到的每轴加 速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的第二加速度曲线，确 定每轴加速度序列对应的第一误差值；根据每轴加速度序列对应的第一误 差值，确定第一加速度序列，第一加速度序列对应的第一误差值最小；将 第一加速度序列对应的轴确定为重力轴，并根据第一加速度序列中包括的加速度值，确定重力轴方向。
例如，三轴加速度序列分别为第一加速度序列、第二加速度序列和第 三加速度序列。每轴加速度序列对应的第一加速度曲线为根据每轴加速度 序列中包括的至少一个加速度值得到的。例如，根据第一轴加速度序列中 的至少一个加速度值得到第一加速度曲线x1；根据第二轴加速度序列中的 至少一个加速度值得到第一加速度曲线y1；根据中的至少一个加速度值第 三轴加速度序列得到第一加速度曲线z1。
需要说明的是，预设加速度为重力加速度，可以根据重力加速度得到 第二加速度曲线g1。
进一步地，根据预设曲线误差确定方法，对第二加速度曲线g1和第 一加速度曲线x1进行处理，得到第一轴加速度序列对应的第一误差值Ax； 对第二加速度曲线g1和第一加速度曲线y1进行处理，得到第二轴加速度 序列对应的第一误差值Ay；对第二加速度曲线g1和第一加速度曲线z1 进行处理，得到第三轴加速度序列对应的第一误差值Az。将第一误差值 Ax、Ay和Az中的最小第一误差值对应的加速度序列确定为第一加速度序 列。
在确定出第一加速度序列之后，将第一加速度序列对应的轴确定为重 力轴Y。进一步地，若确定第一加速度序列中的至少一个加速度值为正数， 则确定重力轴方向为+Y，若第一加速度序列中的至少一个加速度值为负数， 则确定重力轴方向为-Y。
在第二种可能的实施方式中，还可以获取每轴加速度序列对应的两条 第一加速度曲线；根据第二加速度曲线和每条第一加速度曲线，确定每条 第一加速度曲线对应的第一误差值；根据每条第一加速度曲线对应的第一 误差值，确定第一加速度序列，其中，第一加速度序对应的两条第一加速 度曲线中存在一条加速度曲线对应的第一误差值最小；根据第一加速度序 列确定重力轴和重力轴方向。
下面，以第一轴加速度序列为例，说明确定两条第一加速度曲线(x1 和x2)各自对应的第一误差值的方法。
根据第一轴加速度序列中包括的至少一个加速度值得到第一加速度 曲线x1，根据第一轴加速度序列的相反序列中包括的至少一个加速度值得 到第一加速度曲线x2，其中，相反序列中包括的至少一个加速度值和第一 轴加速度序列中包括的至少一个加速度值互为相反数。通过预设曲线误差 确定方法，对第二加速度曲线g1和第一加速度曲线x1进行处理，得到第 一加速度曲线x1对应的第一误差值Ax1，对第二加速度曲线g1和第一加 速度曲线x2进行处理，得到第一加速度曲线x2对应的第一误差值Ax2。
同理，可以根据上述方法获取第二轴加速度序列对应的两条第一加速 度曲线(y1和y2)，第一加速度曲线(y1和y2)各自对应的第一误差值(Ay1 和Ay2)，第三轴加速度序列对应的两条第一加速度曲线(z1和z2)，第一 加速度曲线(z1和z2)各自对应的第一误差值(Az1和Az2)。
进一地，根据第一误差值Ax1、Ax2、Ay1、Ay2、Az1和Az2，确定 第一加速度序列。例如，若第一误差值Ax2最小，则将第一轴加速度序列 确定为第一加速度序列，进一步地，由于第一误差值Ax2为根据第一轴加 速度序列的相反序列确定，因此第一轴加速度序列对应的轴为重力轴Y， 重力轴方向为-Y。
S303：根据加速度和速度，确定前进轴和前进轴方向。
在一种可能的实施方式中，根据获取到的每轴加速度序列对应的第一 加速度曲线和速度对应的第三加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第 二误差值；根据每轴加速度序列对应的第二误差值，确定第二加速度序列， 第二加速度序列对应的第二误差值最小；将第二加速度序列对应的轴确定 为前进轴，并根据第二加速度序列中包括的加速度值，确定前进轴方向。
其中，速度为包括至少一个速度值的速度序列。具体的，获取速度对 应的第三加速度曲线的方法可以包括：根据至少一个速度值，确定至少一 个加速度值；根据至少一个加速度确定第三加速度曲线。
具体的，可以参考S302中的“第一种可实施方式”和/或“第二可实 施方式”确定前进轴Z、以及前进轴方向，此处不再进行赘述。需要说明 的是，第三加速度曲线相当于S302中的第二加速度曲线g1。
S304：若根据角速度和偏航角确定重力轴和偏航角对应的轴相同，则 根据右手坐标系、重力轴、重力轴方向、前进轴和前进轴方向，确定侧移 轴和侧移轴方向。
在第一种可能的实施方式中，角速度包括三轴角速度序列；根据角速 度和偏航角确定重力轴和偏航角对应的轴相同，包括：根据获取到的每轴 角速度序列对应的第一角速度曲线和偏航角对应的第二角速度曲线，确定 每轴角速度序列对应的第三误差值；若每轴角速度序列对应的第三误差值 中存在目标误差值小于或等于预设阈值，则确定重力轴和偏航角对应的轴 相同。
例如，三轴角速度序列分别为第一轴角速度序列、第二轴角速度序列 和第三轴角速度序列，可以根据每轴角速度序列包括的至少一个角速度值 确定每轴角速度序列对应的第一角速度曲线。例如，根据第一轴角速度序 列包括的至少一个角速度值得到第一角速度曲线wx，第二轴角速度序列 包括的至少一个角速度值得到第一角速度曲线wy，根据第三轴角速度序 列包括的至少一个角速度值得到第一角速度曲线wz。其中，偏航角为包 括至少一个偏航角度值的偏航角序列，可以根据包括至少一个偏航角度值 的偏航角序列得到第二角速度曲线sy。
具体的，可以通过预设曲线误差确定方法，对第二角速度曲线sy和 第一角速度曲线wx进行处理得到第三误差值Bx；对第二角速度曲线sy 和第二角速度曲线wy进行处理得到第三误差值By；对第二角速度曲线sy 和第三角速度曲线wz进行处理得到第三误差值Bz。若第三误差值Bx、 By、Bz中存在目标误差值(例如By)小于或等于预设阈值，则确定重力 轴和偏航角对应的轴相同。可选地，预设阈值可以为0.1、0.05等，具体 的，本申请对比不进行限定。
在第二种可能的实施方式中，根据获取到的每轴角速度序列对应的两 条第一角速度曲线和偏航角对应的第二角速度曲线，确定每条第一角速度 曲线对应的第三误差值；若每条角速度序列对应的第三误差值中存在目标 误差值小于或等于预设阈值，则确定重力轴和偏航角对应的轴相同。
下面以第一轴角速度序列为例，对确定第一角速度曲线(wx1和wx2) 各自对应的第三误差值进行说明。具体的，根据第一轴角速度序中包括的 至少一个角速度值确定第一角速度曲线wx1，可以根据第一轴角速度序的 相反序列中包括的至少一个角速度值得到第一角速度曲线wx2，其中，相 反序列中包括的至少一个角速度值和第一轴角速度序列中包括的至少一 个角速度值为相反数。通过预设曲线误差确定方法，对第二角速度曲线sy 和第一角速度曲线wx1进行处理，得到第三误差值Bx1；对第二角速度曲 线sy和第一角速度曲线wx2进行处理，得到第三误差值Bx2。
同理，可以得到第二轴角速度序列对应两条第一角速度曲线(wy1和 wy2)，第一角速度曲线wy1对应的第三误差值By1，第一角速度曲线wy2 对应的第三误差值By2，第三轴角速度序列对应两条第一角速度曲线(wz1 和wz2)，第一角速度曲线wz1对应的第三误差值Bz1，第一角速度曲线 wz2对应的第三误差值Bz2。若第三误差值Bx1、Bx2、By1、By2、Bz1、Bz2中存在目标误差值(例如By1)小于或等于预设阈值，则确定重力轴 和偏航角对应的轴相同。
需要说明的是，可参见图4实施例中根据右手坐标系、重力轴、重力 轴方向、前进轴和前进轴方向确定侧移轴和侧移轴方向的具体示意图。图 4为本申请提供的确定侧移轴和侧移轴方向的示意图。如图4所示，大拇 指代表重力轴，大拇指的指向为重力轴方向，食指代表前进轴，食指的指 向为前进轴方向，中指代表侧移轴，中指的指向为侧移轴方向。其中，重 力轴、前进轴和侧移轴两两互相垂直。在本申请中，在确定重力轴、重力 轴方向、前进轴和前进轴方向之后，可以根据右手坐标系，确定侧移轴和 侧移轴方向。
S305：根据前进轴对应的加速度序列和侧移轴对应的加速度序列，确 定前进轴的航向角。
在一种可能的实施方式中，前进轴对应的加速度序列包括至少一个第 一加速度值，侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速度值；根据 前进轴对应的加速度序列和侧移轴对应的加速度序列，确定前进轴的航向 角，包括：获取至少一个第一加速度值的第一平均值和至少一个第二加速 度值的第二平均值；通过预设模型对第一平均值和第二平均值进行处理， 得到前进轴的航向角。
具体的，可以根据如下(公式2)确定第一平均值：
Figure BDA0002493375020000131
其中，
Figure BDA0002493375020000132
为第一平均值，
Figure BDA0002493375020000133
为第i个第一加速度值，i的取值为1至n， n为至少一个第一加速度值的总个数。
具体的，可以根据如下(公式3)确定第二平均值：
Figure BDA0002493375020000134
其中，
Figure BDA0002493375020000135
为第二平均值，
Figure BDA0002493375020000136
为第i个第二加速度值，i的取值为1至m， m为至少一个第二加速度值的总个数。
进一步地，可以根据如下预设模型对第一平均值和第二平均值进行处 理，得到前进轴的航向角：
Figure BDA0002493375020000137
需要说明的是，在g最大时，可以得到前进轴的航向角φ。
S306：根据航向角、重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧 移轴和侧移轴方向，确定变换信息。
具体的，在确定出重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移 轴和侧移轴方向之后，可以通过如下(公式5)确定变换信息：
Figure BDA0002493375020000138
其中，TC为变换信息，RZ(φ)为前进轴(具有前进轴方向)的航向角(φ)对应的旋转矩阵，RY(θ)为重力轴(具有重力轴方向)的航向角(θ) 对应的旋转矩阵，RX(ψ)为侧移轴(具有侧移轴方向)的航向角(ψ)对 应的旋转矩阵。
在本申请中，设置有惯性导航系统的载体沿前进轴Z运动，因此，RY(θ) 和RX(ψ)均为的单位矩阵(对角线全为1，即θ和ψ均为0)。
在RY(θ)和RX(ψ)均为的单位矩阵时，
Figure BDA0002493375020000141
S307：根据变换信息和载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定载 体在导航坐标系中的第二位置信息。
具体的，根据导航测量设备采集到的偏航角和惯性测量设备中陀螺仪 采集到的角速度，确定角速度的单位(弧度/秒、或者度/秒)；根据角速 度的单位，对惯性测量设备采集到的加速度和角速度进行扩展卡尔曼滤波 (EKF)推算处理，得到载体在惯性参考系中的第一位置信息TI。
其中，确定角速度的单位可以参见现有技术。此处不再进行赘述。
进一步地，可以根据公式1，对第一位置信息TI和变换信息TC进行处 理，得到载体在导航坐标系中的第二位置信息。
可选地，在S307之后，还包括：获取载体在导航坐标系中的预设位 置信息，根据预设位置信息和第二位置信息，确定第二位置信息的准确性。
具体的，可以根据预设位置信息和第二位置信息，确定位置信息的相 似度，若确定相似度大于预设值，则确定变换信息的准确性较高。其中， 预设值可以为0.9、0.8等，此处不对预设值进行限定。需要说的是，变换 信息的准确性越高，则说明惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备 的采集到的数据越准确。
与现有技术不同，在一些现有技术中，在确定载体在导航坐标系中的 第二位置信息之前，需要对惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备 进行检测、校准，检测、校准的周期通常较长、且浪费时间和人力资源。 在检测、校准之后，可以根据预先设定的数据信息(包括轴向和角度)得 到变换信息，由于该变换信息通常是固定不变的，因此导致载体的第二位 置信息的准确性较低、稳定性差。
而在本申请中，在确定载体在导航坐标系中的第二位置信息之前，无 需对惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备进行检测、校准，节省 时间和人力资源。而且，获取到的变换信息与载体的运动实时相关，提高 了载体的第二位置信息的准确性和稳定性。
本实施例提供的位置信息确定方法包括：在预设时长内，获取惯性测 量设备采集到的加速度和角速度、速度测量设备采集到的速度、以及导航 测量设备采集到的偏航角；根据加速度和预设加速度，确定重力轴和重力 轴方向；根据加速度和速度，确定前进轴和前进轴方向；若根据角速度和 偏航角确定重力轴和偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标系、重力轴、 重力轴方向、前进轴和前进轴方向，确定侧移轴和侧移轴方向；根据前进 轴对应的加速度序列和侧移轴对应的加速度序列，确定前进轴的航向角； 根据航向角、重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移 轴方向，确定变换信息；根据变换信息和载体在惯性参考系中的第一位置 信息，确定载体在导航坐标系中的第二位置信息。在上述方法中，根据航 向角、重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向， 确定变换信息，可以提高变换信息的准确性，进而提高第二位置信息的准 确性和稳定性。
图5为本申请提供的位置信息确定装置的结构示意图。该位置信息确 定装置50应用于载体，所述载体上设置有惯性导航系统，该位置信息确 定装置50包括：获取模块501和确定模块502，其中，所述获取模块501 用于，获取所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角； 所述确定模块502用于，根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变换信息；所述确定模块502还用于，根据所述变换信息和 所述载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标系中 的第二位置信息。
本实施例提供的位置信息确定装置，可用于执行上述任一方法实施例 中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
在一种可能的实施方式中，所述确定模块502具体用于：根据所述加 速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、 前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向；根据所述重力轴、所述重力 轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、 所述前进轴上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块502具体用于：根据所述 加速度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向；根据所述加速 度和所述速度，确定所述前进轴和所述前进轴方向；若根据所述角速度和 所述偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标 系、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴和所述前进轴方向，确定 所述侧移轴和所述侧移轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块502具体用于：根据获取 到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的第二加 速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第一误差值；根据每轴加速度序列 对应的第一误差值，确定第一加速度序列，所述第一加速度序列对应的第 一误差值最小；将所述第一加速度序列对应的轴确定为所述重力轴，并根 据所述第一加速度序列中包括的加速度值，确定所述重力轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块502具体用于：根据获取 到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和所述速度对应的第三加速 度曲线，确定每轴加速度序列对应的第二误差值；根据每轴加速度序列对 应的第二误差值，确定第二加速度序列，所述第二加速度序列对应的第二 误差值最小；将所述第二加速度序列对应的轴确定为前进轴，并根据所述 第二加速度序列中包括的加速度值，确定所述前进轴方向。
在另一种可能的实施方式中，所述角速度包括三轴角速度序列；所述 确定模块502还用于：根据获取到的每轴角速度序列对应的第一角速度曲 线和所述偏航角对应的第二角速度曲线，确定每轴角速度序列对应的第三 误差值；若每轴角速度序列对应的第三误差值中存在目标误差值大于或等 于预设阈值，则确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同。
在另一种可能的实施方式中，所述确定模块502具体的：根据所述前 进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前进轴 的航向角；根据所述航向角、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、 所述前进轴方向、所述侧移轴和所述侧移轴方向，确定所述变换信息。
在另一种可能的实施方式中，所述前进轴对应的加速度序列包括至少 一个第一加速度值，所述侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速 度值；所述确定模块502具体的：获取所述至少一个第一加速度值的第一 平均值和所述至少一个第二加速度值的第二平均值；通过预设模型对所述 第一平均值和所述第二平均值进行处理，得到所述前进轴的航向角。
在另一种可能的实施方式中，所述惯性导航系统包括惯性测量设备、 速度测量设备和导航测量设备；获取模块501具体用于：在预设时长内， 获取所述惯性测量设备采集到的所述加速度和所述角速度、所述速度测量 设备采集到的所述速度、以及所述导航测量设备采集到的所述偏航角。
本实施例提供的位置信息确定装置，可用于执行上述任一方法实施例 中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储 介质。图6为本申请提供的电子设备的框图。如图6所示的电子设备旨在 表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、 个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算 机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂 窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、 它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文 中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图6所示，该电子设备包括：一个或多个处理器601、存储器602， 以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不 同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方 式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存 储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设 备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将 多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可 以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器 阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图6中以一个处理器601 为例。
存储器602即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中， 所述存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处 理器执行本申请所提供的位置信息确定方法。本申请的非瞬时计算机可读 存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供 的位置信息确定方法。
存储器602作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时 软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的位置 信息确定方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的获取模块501、 确定模块502)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非瞬时软件 程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即 实现上述方法实施例中的位置信息确定方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可 存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行 位置信息确定装置的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602 可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个 磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中， 存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储 器可以通过网络连接至执行位置信息确定方法的电子设备。上述网络的实 例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
执行位置信息确定方法的电子设备还可以包括：输入装置603和输出 装置604。处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通 过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与执行位置信 息确定方法的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如 触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按 钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置604可以包括显示设备、辅助 照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示 器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集 成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、 和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多 个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处 理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用 可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装 置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输 入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编 程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、 和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可 读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可 编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、 存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机 器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和 /或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术， 该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线 管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠 标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算 机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的 反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉 反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入) 来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如， 作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、 或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器 的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处 描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部 件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络 的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此 并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具 有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或 删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地 执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望 的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术 人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、 子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和 改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (20)

1.一种位置信息确定方法，其特征在于，应用于载体，所述载体上设置有惯性导航系统，所述方法包括：
获取所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角；
根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变换信息；
根据所述变换信息和所述载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标系中的第二位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惯性导航系统具有重力轴、前进轴和侧移轴；根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变换信息，包括：
根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向；
根据所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进轴上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和所述侧移轴方向，包括：
根据所述加速度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向；
根据所述加速度和所述速度，确定所述前进轴和所述前进轴方向；
若根据所述角速度和所述偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标系、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴和所述前进轴方向，确定所述侧移轴和所述侧移轴方向。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加速度包括三轴加速度序列；根据所述加速度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向，包括：
根据获取到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的第二加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第一误差值；
根据每轴加速度序列对应的第一误差值，确定第一加速度序列，所述第一加速度序列对应的第一误差值最小；
将所述第一加速度序列对应的轴确定为所述重力轴，并根据所述第一加速度序列中包括的加速度值，确定所述重力轴方向。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述加速度和所述速度，确定所述前进轴和所述前进轴方向，包括：
根据获取到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和所述速度对应的第三加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第二误差值；
根据每轴加速度序列对应的第二误差值，确定第二加速度序列，所述第二加速度序列对应的第二误差值最小；
将所述第二加速度序列对应的轴确定为前进轴，并根据所述第二加速度序列中包括的加速度值，确定所述前进轴方向。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述角速度包括三轴角速度序列；根据所述角速度和所述偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，包括：
根据获取到的每轴角速度序列对应的第一角速度曲线和所述偏航角对应的第二角速度曲线，确定每轴角速度序列对应的第三误差值；
若每轴角速度序列对应的第三误差值中存在目标误差值大于或等于预设阈值，则确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进轴上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息，包括：
根据所述前进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前进轴的航向角；
根据所述航向角、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴和所述侧移轴方向，确定所述变换信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述前进轴对应的加速度序列包括至少一个第一加速度值，所述侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速度值；根据所述前进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前进轴的航向角，包括：
获取所述至少一个第一加速度值的第一平均值和所述至少一个第二加速度值的第二平均值；
通过预设模型对所述第一平均值和所述第二平均值进行处理，得到所述前进轴的航向角。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述惯性导航系统包括惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备；获取所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角，包括：
在预设时长内，获取所述惯性测量设备采集到的所述加速度和所述角速度、所述速度测量设备采集到的所述速度、以及所述导航测量设备采集到的所述偏航角。
10.一种位置信息确定装置，其特征在于，应用于载体，所述载体上设置有惯性导航系统，所述装置包括：获取模块和确定模块，其中，
所述获取模块用于，获取所述惯性导航系统采集到的加速度、角速度、速度和偏航角；
所述确定模块用于，根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定变换信息；
所述确定模块还用于，根据所述变换信息和所述载体在惯性参考系中的第一位置信息，确定所述载体在导航坐标系中的第二位置信息。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据所述加速度、所述角速度、所述速度和所述偏航角，确定重力轴、重力轴方向、前进轴、前进轴方向、侧移轴和侧移轴方向；
根据所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴、所述侧移轴方向、所述前进轴上的加速度和所述侧移轴上的加速度，确定所述变换信息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据所述加速度和预设加速度，确定所述重力轴和所述重力轴方向；
根据所述加速度和所述速度，确定所述前进轴和所述前进轴方向；
若根据所述角速度和所述偏航角确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同，则根据右手坐标系、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴和所述前进轴方向，确定所述侧移轴和所述侧移轴方向。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据获取到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和预设加速度对应的第二加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第一误差值；
根据每轴加速度序列对应的第一误差值，确定第一加速度序列，所述第一加速度序列对应的第一误差值最小；
将所述第一加速度序列对应的轴确定为所述重力轴，并根据所述第一加速度序列中包括的加速度值，确定所述重力轴方向。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据获取到的每轴加速度序列对应的第一加速度曲线和所述速度对应的第三加速度曲线，确定每轴加速度序列对应的第二误差值；
根据每轴加速度序列对应的第二误差值，确定第二加速度序列，所述第二加速度序列对应的第二误差值最小；
将所述第二加速度序列对应的轴确定为前进轴，并根据所述第二加速度序列中包括的加速度值，确定所述前进轴方向。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述角速度包括三轴角速度序列；所述确定模块还用于：
根据获取到的每轴角速度序列对应的第一角速度曲线和所述偏航角对应的第二角速度曲线，确定每轴角速度序列对应的第三误差值；
若每轴角速度序列对应的第三误差值中存在目标误差值大于或等于预设阈值，则确定所述重力轴和所述偏航角对应的轴相同。
16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体的：
根据所述前进轴对应的加速度序列和所述侧移轴对应的加速度序列，确定所述前进轴的航向角；
根据所述航向角、所述重力轴、所述重力轴方向、所述前进轴、所述前进轴方向、所述侧移轴和所述侧移轴方向，确定所述变换信息。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述前进轴对应的加速度序列包括至少一个第一加速度值，所述侧移轴对应的加速度序列包括至少一个第二加速度值；所述确定模块具体的：
获取所述至少一个第一加速度值的第一平均值和所述至少一个第二加速度值的第二平均值；
通过预设模型对所述第一平均值和所述第二平均值进行处理，得到所述前进轴的航向角。
18.根据权利要求10至17任一项所述的装置，其特征在于，所述惯性导航系统包括惯性测量设备、速度测量设备和导航测量设备；获取模块具体用于：
在预设时长内，获取所述惯性测量设备采集到的所述加速度和所述角速度、所述速度测量设备采集到的所述速度、以及所述导航测量设备采集到的所述偏航角。
19.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9中任一项所述的方法。
20.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-9中任一项所述的方法。
CN202010411354.0A 2020-05-15 2020-05-15 位置信息确定方法、装置及设备 Active CN111795695B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010411354.0A CN111795695B (zh) 2020-05-15 2020-05-15 位置信息确定方法、装置及设备
JP2021067019A JP7216761B2 (ja) 2020-05-15 2021-04-12 位置情報決定方法、装置及び機器
KR1020210047847A KR102595677B1 (ko) 2020-05-15 2021-04-13 위치 정보 결정 방법, 장치 및 기기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010411354.0A CN111795695B (zh) 2020-05-15 2020-05-15 位置信息确定方法、装置及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111795695A true CN111795695A (zh) 2020-10-20
CN111795695B CN111795695B (zh) 2022-06-03

Family

ID=72806497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010411354.0A Active CN111795695B (zh) 2020-05-15 2020-05-15 位置信息确定方法、装置及设备

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7216761B2 (zh)
KR (1) KR102595677B1 (zh)
CN (1) CN111795695B (zh)

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101476894A (zh) * 2009-02-01 2009-07-08 哈尔滨工业大学 车载sins/gps组合导航系统性能增强方法
CN102834696A (zh) * 2010-01-18 2012-12-19 高通股份有限公司 使用物体来对准和校准惯性导航系统
CN103090867A (zh) * 2012-11-02 2013-05-08 哈尔滨工程大学 相对地心惯性系旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法
CN103900565A (zh) * 2014-03-04 2014-07-02 哈尔滨工程大学 一种基于差分gps的惯导系统姿态获取方法
CN103900566A (zh) * 2014-03-06 2014-07-02 哈尔滨工程大学 一种消除地球自转角速度对旋转调制型捷联惯导系统精度影响的方法
CN105628025A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 中国人民解放军国防科学技术大学 一种恒速偏频/机抖激光陀螺惯导系统导航方法
CN106767787A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 北京时代民芯科技有限公司 一种紧耦合gnss/ins组合导航装置
CN107525505A (zh) * 2017-07-27 2017-12-29 河南思维轨道交通技术研究院有限公司 机车轮对空转及滑行检测方法及系统
CN107741240A (zh) * 2017-10-11 2018-02-27 成都国卫通信技术有限公司 一种适用于动中通的组合惯导系统自适应初始对准方法
CN107830858A (zh) * 2017-09-30 2018-03-23 南京航空航天大学 一种基于重力辅助的手机航向估计方法
CN108458714A (zh) * 2018-01-11 2018-08-28 山东大学 一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法
CN108819651A (zh) * 2018-07-06 2018-11-16 燕山大学 一种应急救援车辆的车身姿态调平控制系统及方法
CN108955671A (zh) * 2018-04-25 2018-12-07 珠海全志科技股份有限公司 一种基于磁偏角、磁倾角的卡尔曼滤波导航方法
CN109631887A (zh) * 2018-12-29 2019-04-16 重庆邮电大学 基于双目、加速度与陀螺仪的惯性导航高精度定位方法
CN109883444A (zh) * 2019-02-25 2019-06-14 航天科工防御技术研究试验中心 一种姿态角耦合误差补偿方法、装置及电子设备
CN110133692A (zh) * 2019-04-18 2019-08-16 武汉苍穹电子仪器有限公司 惯导技术辅助的高精度gnss动态倾斜测量系统及方法
CN110375730A (zh) * 2019-06-12 2019-10-25 深圳大学 基于imu和uwb融合的室内定位导航系统
CN110940336A (zh) * 2019-12-30 2020-03-31 河北科技大学 捷联惯导仿真定位解算方法、装置及终端设备
CN111121764A (zh) * 2019-12-14 2020-05-08 国网上海市电力公司 一种基于形态学滤波的惯导载体运行轨迹修正方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4925909B2 (ja) * 2007-05-02 2012-05-09 アルパイン株式会社 位置検出装置及び位置検出方法
WO2009031064A2 (en) * 2007-09-03 2009-03-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Extracting inertial and gravitational vector components from acceleration measurements
JP5419665B2 (ja) 2009-12-10 2014-02-19 三菱電機株式会社 位置標定装置、位置標定方法、位置標定プログラム、速度ベクトル算出装置、速度ベクトル算出方法および速度ベクトル算出プログラム
JP6322960B2 (ja) * 2013-02-01 2018-05-16 株式会社リコー 慣性装置、方法及びプログラム
KR20180091357A (ko) * 2017-02-06 2018-08-16 한국전자통신연구원 추측 항법을 이용한 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101476894A (zh) * 2009-02-01 2009-07-08 哈尔滨工业大学 车载sins/gps组合导航系统性能增强方法
CN102834696A (zh) * 2010-01-18 2012-12-19 高通股份有限公司 使用物体来对准和校准惯性导航系统
CN103090867A (zh) * 2012-11-02 2013-05-08 哈尔滨工程大学 相对地心惯性系旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法
CN103900565A (zh) * 2014-03-04 2014-07-02 哈尔滨工程大学 一种基于差分gps的惯导系统姿态获取方法
CN103900566A (zh) * 2014-03-06 2014-07-02 哈尔滨工程大学 一种消除地球自转角速度对旋转调制型捷联惯导系统精度影响的方法
CN105628025A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 中国人民解放军国防科学技术大学 一种恒速偏频/机抖激光陀螺惯导系统导航方法
CN106767787A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 北京时代民芯科技有限公司 一种紧耦合gnss/ins组合导航装置
CN107525505A (zh) * 2017-07-27 2017-12-29 河南思维轨道交通技术研究院有限公司 机车轮对空转及滑行检测方法及系统
CN107830858A (zh) * 2017-09-30 2018-03-23 南京航空航天大学 一种基于重力辅助的手机航向估计方法
CN107741240A (zh) * 2017-10-11 2018-02-27 成都国卫通信技术有限公司 一种适用于动中通的组合惯导系统自适应初始对准方法
CN108458714A (zh) * 2018-01-11 2018-08-28 山东大学 一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法
CN108955671A (zh) * 2018-04-25 2018-12-07 珠海全志科技股份有限公司 一种基于磁偏角、磁倾角的卡尔曼滤波导航方法
CN108819651A (zh) * 2018-07-06 2018-11-16 燕山大学 一种应急救援车辆的车身姿态调平控制系统及方法
CN109631887A (zh) * 2018-12-29 2019-04-16 重庆邮电大学 基于双目、加速度与陀螺仪的惯性导航高精度定位方法
CN109883444A (zh) * 2019-02-25 2019-06-14 航天科工防御技术研究试验中心 一种姿态角耦合误差补偿方法、装置及电子设备
CN110133692A (zh) * 2019-04-18 2019-08-16 武汉苍穹电子仪器有限公司 惯导技术辅助的高精度gnss动态倾斜测量系统及方法
CN110375730A (zh) * 2019-06-12 2019-10-25 深圳大学 基于imu和uwb融合的室内定位导航系统
CN111121764A (zh) * 2019-12-14 2020-05-08 国网上海市电力公司 一种基于形态学滤波的惯导载体运行轨迹修正方法
CN110940336A (zh) * 2019-12-30 2020-03-31 河北科技大学 捷联惯导仿真定位解算方法、装置及终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210049044A (ko) 2021-05-04
KR102595677B1 (ko) 2023-10-27
CN111795695B (zh) 2022-06-03
JP7216761B2 (ja) 2023-02-01
JP2021107824A (ja) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7299261B2 (ja) 車両のデッドレコニング方法、装置、デバイス、記憶媒体、及びプログラム
CN111649739B (zh) 定位方法和装置、自动驾驶车辆、电子设备和存储介质
US20210206390A1 (en) Positioning method and apparatus, vehicle device, and autonomous vehicle
CN110595494B (zh) 地图误差确定方法和装置
CN107748569B (zh) 用于无人机的运动控制方法、装置及无人机系统
CN111767360B (zh) 路口虚拟车道标注的方法及装置
CN113723141A (zh) 车辆的定位方法、装置、电子设备、车辆及存储介质
JP2019078560A (ja) ジャイロセンサのオフセット補正装置、オフセット補正プログラム、歩行者自律航法装置
CN111721305B (zh) 定位方法和装置、自动驾驶车辆、电子设备和存储介质
CN111623767B (zh) 用于定位的imu伪数据的生成方法、装置、电子设备及介质
US20230392938A1 (en) Navigation information processing method, electronic device, and storage medium
CN111949816A (zh) 定位处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN111521187B (zh) 自动驾驶定位组合导航方法、装置、设备及存储介质
CN111795695B (zh) 位置信息确定方法、装置及设备
CN112508027A (zh) 用于实例分割的头部模型、实例分割模型、图像分割方法及装置
CN111780757B (zh) 定位方法和装置、电子设备、车端设备、自动驾驶汽车
CN111027423B (zh) 一种自动驾驶车道线检测方法、装置和电子设备
CN112668653A (zh) 基于激光雷达地图的回环检测方法、装置、设备及介质
CN110579779B (zh) Gps质量确定方法、装置、设备和介质
CN111932611A (zh) 物体位置获取方法和装置
CN113375667B (zh) 导航方法、装置、设备和存储介质
US20240069497A1 (en) Electronic device, form determination method, and recording medium
CN113516681A (zh) 基于虚拟现实的控制器光球追踪方法和虚拟现实设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211019

Address after: 100176 101, floor 1, building 1, yard 7, Ruihe West 2nd Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing

Applicant after: Apollo Intelligent Connectivity (Beijing) Technology Co., Ltd.

Address before: 2 / F, baidu building, 10 Shangdi 10th Street, Haidian District, Beijing 100085

Applicant before: BEIJING BAIDU NETCOM SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant