CN114001754A - 一种航向调整方法、航向调整装置、可读介质及寻北仪 - Google Patents

一种航向调整方法、航向调整装置、可读介质及寻北仪 Download PDF

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CN114001754A CN202111275969.6A CN202111275969A CN114001754A CN 114001754 A CN114001754 A CN 114001754A CN 202111275969 A CN202111275969 A CN 202111275969A CN 114001754 A CN114001754 A CN 114001754A
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李旬
刘冰
王瑾
高秋娟
高艳
王庆广
曹全
余海敏
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Abstract

本申请公开了一种航向调整方法，可以获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。在寻北仪转动后，可通过本申请方法获得精确的基于基准坐标系下的航向信息，以对寻北仪的航向进行调整，降低寻北仪转动造成的航向误差，提高寻北仪的航向精确度。

Description

一种航向调整方法、航向调整装置、可读介质及寻北仪
技术领域
本申请属于导航系统技术领域，具体涉及一种航向调整方法、航向调整装置、可读介质及寻北仪。
背景技术
寻北仪在航海、军事车辆等领域中应用广泛，能为航海和军事车辆导航。为消除惯性器件零偏的影响，提高航向精度，寻北仪利用转位装置实现多位置寻北，而在寻北过程中，转位装置带动惯性器件旋转，这就造成了寻北仪输出的航向角会随着转位装置的运动而发生变化，无法进行航向调整。因此，航向会有较大的误差。
为解决上述问题，需要研究能调整寻北仪航向的方法，以提高航海、军事车辆等设备的航向精度和快速反应能力。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种航向调整方法、航向调整装置、可读介质及寻北仪。所述航向调整方法在寻北仪寻北过程中，随着寻北仪位置发生改变，不断地调整寻北仪的航向，保持航向的精确度。
本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
第一方面，本申请提供了一种航向调整方法，所述方法包括：
获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，所述获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的航向信息，包括：
获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
可选地，所述旋变信号包括第一旋变信号、第二旋变信号、第三旋变信号以及第四旋变信号，所述获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度，包括：
根据所述第一旋变信号和所述第三旋变信号得到第一感应电动势；
根据所述第二旋变信号和所述第四旋变信号得到第二感应电动势；
根据所述第一感应电动势和所述第二感应电动势得到所述旋变角度；
其中，所述旋变角度值为所述第二感应电动势与所述第一感应电动势比值的反正切值。
可选地，所述第一航向信息包括第一俯仰角、第一横滚角以及第一航向角；所述根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息，包括：
根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角以及所述第一航向角分别确定第一俯仰角矩阵、第一横滚角矩阵和第一航向角矩阵；
根据所述第一俯仰角矩阵、所述第一横滚角矩阵以及所述第一航向角矩阵确定所述运动坐标系下的第一姿态矩阵；
根据所述方向余弦矩阵和所述第一姿态矩阵得到所述基准坐标系下的第二姿态矩阵；
根据第二姿态矩阵确定在所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，所述根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息步骤后，还包括：
根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向。
可选地，所述第二航向信息包括第二俯仰角、第二横滚角以及第二航向角；所述根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向，包括：
根据所述第一航向角与所述第二航向角得到第一角度；
根据所述第一角度对所述运动坐标系下的所述第一航向信息进行调整得到第一航向；
根据所述第一俯仰角与所述第二俯仰角得到第二角度；
根据所述第二角度对所述第一航向进行调整得到第二航向；
根据所述第一横滚角与所述第二横滚角得到第三角度；
根据所述第三角度对所述第二航向进行调整得到所述基准坐标系下的航向。
第二方面，本申请提供了一种航向调整装置，所述装置包括：
第一获取单元，获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
第一确定单元，根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
第二确定单元，根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，所述第一获取单元包括采集单元，所述采集单元获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
第三方面，本申请提供了一种可读介质，所述可读介质包括执行指令，当处理器执行所述执行指令时实现第一方面中任一所述的方法
第四方面，本申请提供了一种寻北仪，所述寻北仪包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
由上述技术方案可以看出，本申请可以先获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；然后，根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；最后，根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。可见本申请为了提高航向的精度，考虑到寻北仪的旋转角度对航向信息产生的误差，将根据旋变角度确定基准坐标系和运动坐标系的方向余弦矩阵，用方向余弦矩阵和运动坐标系下的第一航向信息，确定基准坐标系下的第二航向信息。在寻北仪转动后，可通过本申请方法获得精确的基于基准坐标系下的航向信息，以对寻北仪的航向进行调整，降低寻北仪转动造成的航向误差，提高寻北仪的航向精确度。由此，本申请方法可对寻北仪旋转后产生的航向误差进行调整，可保持航向信息的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请一种航向调整方法的流程示意图；
图2为本申请中基准坐标系与运动坐标系的位置图；
图3为本申请一种航向调整装置的结构示意图；
图4为本申请寻北仪的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。
航行的船、飞行的飞机等需要导航的设备，需要寻北仪的导航才能到达目的地，而寻北仪在不断寻北过程中，需要转动实现多位置寻北，寻北仪的转动会造成寻北仪输出的航向角随寻北仪的转动而发生变化，造成寻北仪航向的误差。为了解决寻北仪在转动以多位置寻北的过程中，由于其转动给航向带来的误差，需要对转动的寻北仪的航向进行调整，以给航行的设备提供精度高的航向。
例如，飞机在航向时，寻北仪首先建立基准坐标系，基准坐标系可以是地球坐标系，然后确定航向信息，根据航向信息进行航行，但是由于寻北仪的转位装置不断的转动，造成了寻北仪航向角的变化，此时，基准坐标系和航向也跟着转动了，此时，航向是有误差的，如果继续跟着该航向飞行，飞机可能会到达不了最终的目的地。
针对上述寻北仪在寻北过程中存在的问题，本申请提供了一种航向调整方法，本申请可以先获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；然后，根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；最后，根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系b0下的第二航向信息。可见，本申请为了提高航向的精度，考虑到寻北仪的旋转角度对航向信息产生的误差，将根据旋变角度确定基准坐标系b0和运动坐标系的方向余弦矩阵，用方向余弦矩阵和运动坐标系下的第一航向信息，确定基准坐标系下的第二航向信息。由此，可对寻北仪旋转后产生的航向误差进行调整，可保持航向信息的精度。且在寻北仪转向过程中，可利用本申请航向调整方法实时获得寻北仪转动后在基本坐标系下的第二航向信息，实时对航向进行调整，可长时间保持精度高的航向，调整航向的实时性好。
下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
参见附图1，示出了本申请实施例中的一种航向调整方法，在本实施例中，所述方法例如可以包括如下步骤：
S101：获取寻北仪的基准坐标系b0、旋变角度α、和运动坐标系b下的第一航向信息。
寻北仪在寻北过程中，寻北仪的转位装置带动惯性器件旋转，这就造成航向会随着转位装置的运动而发生变化，无法保持航向，造成航向误差。需要获得寻北仪的基准坐标系b0、旋变角度α、和运动坐标系b下的第一航向信息，所述旋变角度可以是寻北仪位置改变前后的相对角度，可以是寻北仪航向角随转位位置运动前后的相对角度。寻北仪在首次寻北完成后，确定在基准坐标系b0下的航向。在一种实现方式中，获取寻北仪的旋变信号，根据旋变信号确定旋变角度α。寻北仪的角度检测装置获得旋变角度α，具体地，通过采集电路获取寻北仪的旋变信号。
本实施例中，基准坐标系可以是在寻北仪初次寻北之前建立的坐标系，该基准坐标系可以是地球坐标系，在寻北仪使用时获得地球坐标系，寻北仪在使用时可以直接用地球坐标系作为基准坐标系，用地球坐标系作为基准坐标系可以地球作为对照物进行航向指引；该基准坐标系也可以是寻北仪基于标的物建立的坐标系，与标的物有相应的位置关系；基准坐标系还可以是寻北仪初次寻北时随意建立的一个坐标系。基准坐标系在寻北仪运动过程中，其位置是固定的，不会因为寻北仪的位置发生改变而发生位置上的改变。运动坐标系是相对基准坐标系而言的，运动坐标系在初始位置时与基准坐标系的位置是重合的。运动坐标系位置会随着寻北仪的位置发生偏转而作相应的偏转，这时，运动坐标系与基准坐标系的位置关系，也是寻北仪位置发生改变前和寻北仪位置发生改变后的位置关系。不管运动坐标系怎么变，寻北仪基准坐标系和运动坐标系始终具有相同的坐标系原点。旋变角度是寻北仪在位置变化前和位置变化后的相对角度，所述寻北仪的位置变化可以是寻北仪整体的位置变化，也可以是寻北仪航向角的位置变化。寻北仪整体位置的变化会带着寻北仪自身的航向角发生变化，这也是寻北仪航向发生误差的原因。寻北仪在初次寻北完成后获得基准坐标系下的第一航向信息，航行中的设备可根据基准坐标系下的第一航向信息的指引到达目的地。
其中，在一种实施方式中，寻北仪通过角度检测装置检测位置的变化，角度检测装置包括包括两个正弦输出旋变端子R1和R3，和两个余弦输出端子R2和R4，两个正弦输出旋变端子R1和R3以及两个余弦输出端子R2和R4，均与采集电路相连。角度测量仪包括旋变压变器，使用旋转变压器进行寻北仪的旋转测量。旋转变压器是一种机电器件，可将机械运动转换为模拟电子信号。它本质上是一个旋转的变压器，其交流电压输出随轴的角位置而变化，旋转变压器的两个元件是固定定子，及在定子内旋转的单绕组转子。旋转变压器初级绕组位于定子上，次级绕组位于转子上，转子上两套绕组分别为正弦输出绕组和余弦输出绕组，正弦输出绕组包括两个正弦输出旋变端子R1和R3，余弦输出绕组包括两个余弦输出端子R2和R4。在各定子绕组上加上交流电压后，转子绕组中由于交链磁通的变化产生感应电压，感应电动势与励磁电压相关的耦合系数随转子转角而改变，进而通过感应电动势计算角度的位置变化。两个正弦输出旋变端子R1和R3与寻北仪当前角度成正弦关系，两个余弦输出端子R2和R4与寻北仪当前角度成余弦关系。旋变信号包括第一旋变信号、第二旋变信号、第三旋变信号以及第四旋变信号，即正弦输出旋变端子R1输出第一旋变信号，正弦输出旋变端子R3输出第三旋变信号，余弦输出端子R2输出第二旋变信号，余弦输出端子R4输出第四旋变信号。可先根据第一旋变信号和第三旋变信号得到第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000063
正弦输出旋变端子R1与正弦输出旋变端子R3分别连接正弦输出绕组的两端，所述第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000064
为正弦输出绕组的感应电动势；然后，根据第二旋变信号和第四旋变信号得到第二感应电动势ER2-R4，余弦输出旋变端子R2与余弦输出旋变端子R4分别连接余弦输出绕组的两端，所述第二感应电动势ER2-R4为余弦输出绕组的感应电动势；根据角测量装置的原理，设信号幅值为K，f为激磁频率，T为时间，α为旋变角度，则第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000065
和第二感应电动势ER2-R4分别为：
Figure BDA0003329413480000061
最后，根据所述第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000066
和所述第二感应电动势ER2-R4得到所述旋变角度α；其中，所述旋变角度α值为所述第二感应电动势ER2-R4与第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000067
比值的反正切值。根据上述第一感应电动势
Figure BDA0003329413480000068
与旋变角度α的关系公式以及第二感应电动势ER2-R4与旋变角度α的关系公式推算出旋变角度α的值，既
Figure BDA0003329413480000062
寻北仪采集电路获取寻北仪的旋变信号后，由信号调解模块将旋变信号的输出功率放大到采集电路的额定功率，对所述旋变信号的输入与输出，以及电源进行隔离，可让旋变信号在传输中不受其他电气的干扰，同时将模拟信号的旋变信号转换成数字信号的旋变信号。
S102：根据旋变角度α，确定基准坐标系b0和运动坐标系b之间的方向余弦矩阵。
在本实施例中，可以根据旋变角度α，确定基准坐标系b0和运动坐标系b之间的方向余弦矩阵。作为一种示例，寻北仪在基准坐标系中的位置可以通过寻北仪在运动坐标系的位置绕天向轴旋转α得到，既方向余弦矩阵为
Figure BDA0003329413480000071
S103：根据方向余弦矩阵和运动坐标系b下的第一航向信息，确定基准坐标系b0下的第二航向信息。根据方向余弦矩阵可以知道运动坐标系与基准坐标系的在空间中相对位置信息，进而可根据运动坐标系与基准坐标系的在空间中相对位置信息以及运动坐标系b下的第一航向信息推算出基准坐标系b0下的第二航向信息。
在本实施例中，根据方向余弦矩阵和运动坐标系b下的第一航向信息，确定基准坐标系b0下的第二航向信息。其中，在一种实现方式中，第一航向信息包括第一俯仰角θt、第一横滚角γt以及第一航向角
Figure BDA0003329413480000074
可以先根据第一航向角
Figure BDA0003329413480000075
第一俯仰角θt以及第一横滚角γt以及分别确定第一航向角矩阵、第一俯仰角矩阵和第一横滚角矩阵。第一航向角矩阵C1、第一俯仰角矩阵C2和第一横滚角矩阵C3分别表示为：
Figure BDA0003329413480000072
然后，根据第一俯仰角矩阵、第一横滚角矩阵以及第一航向角矩阵确定运动坐标系下的第一姿态矩阵Pb；则第一姿态矩阵Pb为：
Figure BDA0003329413480000073
紧接着，根据方向余弦矩阵和第一姿态矩阵得到基准坐标系下的第二姿态矩阵
Figure BDA0003329413480000081
将第二姿态矩阵
Figure BDA0003329413480000082
表示为：
Figure BDA0003329413480000083
具体地，根据三维旋转矩阵原理可以知道基准坐标系下的第二姿态矩阵为第一姿态矩阵和方向余弦矩阵的乘积。
最后，根据第二姿态矩阵确定在所述基准坐标系下的第二航向信息。
在一种实现方式中，根据第一俯仰角θt、第一横滚角γt、第一航向角
Figure BDA0003329413480000084
以及第二航向信息对运动坐标系b下的航向进行调整得到基准坐标系b0的航向。
具体地，第二航向信息包括第二俯仰角θ、第二横滚角γ以及第二航向角
Figure BDA0003329413480000085
则基准坐标系b0下的第二俯仰角θ＝arcsin(T32)，基准坐标系b0下的第二横滚角
Figure BDA0003329413480000086
基准坐标系b0下的第二航向角
Figure BDA0003329413480000087
在一示例中，可先根据第一航向角
Figure BDA0003329413480000088
与第二航向角
Figure BDA0003329413480000089
得到第一角度；然后，根据第一角度对运动坐标系b下的第一航向信息进行调整得到第一航向；再然后，根据第一俯仰角θt与第二俯仰角θ得到第二角度；紧接着，根据第二角度对第一航向进行调整得到第二航向；再紧接着，根据第一横滚角γt与第二横滚角γ得到第三角度；最后，根据第三角度对第二航向进行调整得到基准坐标系b下的航向。寻北仪通过实时解调旋变信号，获得方向余弦矩阵，并对寻北仪航向进行调整，即可实现在长时间寻北过程中的航向角保持。
参见附图2，运动坐标系包括Xb轴、Yb轴以及Zb轴，定义Xb轴沿航向的横轴指右，Yb轴沿航向纵轴指前，Zb轴沿航向竖轴向上，Xb轴、Yb轴与Zb轴构成右手直角坐标系。同样地，基准坐标系包括X轴、Y轴以及Z轴，X轴、Y轴与Z轴构成右手直角坐标系，如果基准坐标系为地球坐标系，则Z轴为天向轴。具体的，根据所述第一航向角与第二航向角得到第一角度，将运动坐标系下的航向绕Zb轴转动第一角度得到第一航向；根据第一俯仰角与所述第二俯仰角得到第二角度，将第一航向绕Xb轴转动第二角度得到第二航向；根据第一横滚角与第二横滚角得到第三角度，将第二航向绕Yb轴转动第三角度得到基准坐标系下的航向，基准坐标系b0与运动坐标b系具有相同的原点。航向旋转的顺序为先按照绕Zb轴转动，然后绕Xb轴，最后绕Yb轴的顺序进行，对于两个坐标系而言，不同的旋转顺序会导致不同的欧拉角，虽然本实施例中航向旋转的顺序为按照绕Zb轴转动，绕Xb轴，最后绕Yb轴的顺序进行，但是并不代表本申请限制该顺序。本发明的顺序可包括多种，虽然不同的顺序会有不同的欧拉角，不同的计算方式，但是两坐标系的位置关系是确定的，所以旋转顺序会影响过程的计算，但不影响结果。
方向余弦矩阵是两组不同标准正交基的基低向量之间的方向余弦所形成的矩阵，方向余弦矩阵作用就是把某个向量在一个坐标系的投影转换到另一个坐标系的关系表示。根据三维旋转矩阵原理，运动坐标系由基准坐标系绕坐标原点转动而来，则运动坐标系和基准坐标系的方向余弦矩阵为
Figure BDA0003329413480000091
同样地，根据三维旋转矩阵原理，第二航向角
Figure BDA0003329413480000092
可绕Z轴转动得到第一航向角
Figure BDA0003329413480000093
第二俯仰角θ可绕X轴得到第一俯仰角θt，第二横滚角γ可绕Y轴旋转得到第一横滚角γt。第一航向角矩阵C1为第一航向角
Figure BDA0003329413480000094
与第二航向角
Figure BDA0003329413480000095
的旋转矩阵，第一俯仰角矩阵C2为第一俯仰角θt与第二俯仰角θ的旋转矩阵，第一横滚角矩阵C3为第一横滚角γt与第二横滚角γ的旋转矩阵。
本申请一种航向调整方法，一方面可在寻北仪转动过程中，不断地获得准确的基准坐标系的第二航向信息，可及时且准确的调整寻北仪的航向，给航行的设备提供精确度高的航向信息，另一方面，寻北仪通过航向调整方法能在冲击、晃动等改变寻北仪位置的环境下，实时更新航向信息，提高寻北仪的快速反应能力。
如附图3所示，为本申请提供航向调整装置的一种实施例。本实施例所述装置，即用于执行上述实施例所述方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用本实施例中。本实施例中的航向调整装置包括：
第一获取单元，获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
第一确定单元，根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
第二确定单元，根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，所述第一获取单元包括采集单元，所述采集单元获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
可选地，所述旋变信号包括第一旋变信号、第二旋变信号、第三旋变信号以及第四旋变信号。所述第一获取单元用于根据所述第一旋变信号和所述第三旋变信号得到第一感应电动势；再根据所述第二旋变信号和所述第四旋变信号得到第二感应电动势；最后根据所述第一感应电动势和所述第二感应电动势得到所述旋变角度；其中，所述旋变角度值为所述第二感应电动势与所述第一感应电动势比值的反正切值。
可选地，所述第一航向信息包括第一俯仰角、第一横滚角以及第一航向角。所述第二确定单元用于根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角以及所述第一航向角分别确定第一俯仰角矩阵、第一横滚角矩阵和第一航向角矩阵；再根据所述第一俯仰角矩阵、所述第一横滚角矩阵以及所述第一航向角矩阵确定所述运动坐标系下的第一姿态矩阵；然后，根据所述方向余弦矩阵和所述第一姿态矩阵得到所述基准坐标系下的第二姿态矩阵；最后，根据第二姿态矩阵确定在所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，所述航向调整装置包括调整单元，所述调整单元根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向。
可选地，所述第二航向信息包括第二俯仰角、第二横滚角以及第二航向角。所述调整单元先根据所述第一俯仰角与所述第二俯仰角得到第一角度；再根据所述第一角度对所述运动坐标系下的所述第一航向信息进行调整得到第一航向；然后，根据所述第一横滚角与所述第二横滚角得到第二角度；再然后，根据所述第二角度对所述第一航向进行调整得到第二航向；紧接着，根据所述第一航向角与所述第二航向角得到第三角度；最后，根据所述第三角度对所述第二航向进行调整得到所述基准坐标系下的航向。
本申请实施例还提出了一种可读介质，该可读介质储存有执行指令，存储的执行指令被电子设备的处理器执行时，能够使该电子设备执行本申请任一实施例中提供的航向调整方法，并具体用于执行上述航向调整的方法。
在一示例中，存储的执行指令被电子设备的处理器执行时，电子设备执行如下方法：
S101`:获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
S102`:根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
S103`:根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
可选地，根据所述第一旋变信号和所述第三旋变信号得到第一感应电动势；
根据所述第二旋变信号和所述第四旋变信号得到第二感应电动势；
根据所述第一感应电动势和所述第二感应电动势得到所述旋变角度；
其中，所述旋变角度值为所述第二感应电动势与所述第一感应电动势比值的反正切值。
可选地，根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角以及所述第一航向角分别确定第一俯仰角矩阵、第一横滚角矩阵和第一航向角矩阵；
根据所述第一俯仰角矩阵、所述第一横滚角矩阵以及所述第一航向角矩阵确定所述运动坐标系下的第一姿态矩阵；
根据所述方向余弦矩阵和所述第一姿态矩阵得到所述基准坐标系下的第二姿态矩阵；
根据第二姿态矩阵确定在所述基准坐标系下的第二航向信息。
可选地，根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向。
可选地，根据所述第一航向角与所述第二航向角得到第一角度；
根据所述第一角度对所述运动坐标系下的所述第一航向信息进行调整得到第一航向；
根据所述第一俯仰角与所述第二俯仰角得到第二角度；
根据所述第二角度对所述第一航向进行调整得到第二航向；
根据所述第一横滚角与所述第二横滚角得到第三角度；
根据所述第三角度对所述第二航向进行调整得到所述基准坐标系下的航向。
参见图4，本申请实施例提供的一种寻北仪的结构示意图，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
存储器，用于存放执行指令。具体地，执行指令即可被执行的计算机程序。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供执行指令和数据。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种航向调整方法，其特征在于，所述方法包括:
获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
2.如权利要求1所述的航向调整方法，其特征在于，所述获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的航向信息，包括：
获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
3.如权利要求2所述的航向调整方法，其特征在于，所述旋变信号包括第一旋变信号、第二旋变信号、第三旋变信号以及第四旋变信号，所述获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度，包括：
根据所述第一旋变信号和所述第三旋变信号得到第一感应电动势；
根据所述第二旋变信号和所述第四旋变信号得到第二感应电动势；
根据所述第一感应电动势和所述第二感应电动势得到所述旋变角度；
其中，所述旋变角度值为所述第二感应电动势与所述第一感应电动势比值的反正切值。
4.如权利要求1所述的航向调整方法，其特征在于，所述第一航向信息包括第一俯仰角、第一横滚角以及第一航向角；所述根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息，包括：
根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角以及所述第一航向角分别确定第一俯仰角矩阵、第一横滚角矩阵和第一航向角矩阵；
根据所述第一俯仰角矩阵、所述第一横滚角矩阵以及所述第一航向角矩阵确定所述运动坐标系下的第一姿态矩阵；
根据所述方向余弦矩阵和所述第一姿态矩阵得到所述基准坐标系下的第二姿态矩阵；
根据第二姿态矩阵确定在所述基准坐标系下的第二航向信息。
5.如权利要求4所述的航向调整方法，其特征在于，所述根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息步骤后，还包括：
根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向。
6.如权利要求5所述的航向调整方法，其特征在于，所述第二航向信息包括第二俯仰角、第二横滚角以及第二航向角；所述根据所述第一俯仰角、所述第一横滚角、所述第一航向角以及所述第二航向信息对所述运动坐标系下的航向进行调整得到所述基准坐标系的航向，包括：
根据所述第一航向角与所述第二航向角得到第一角度；
根据所述第一角度对所述运动坐标系下的所述第一航向信息进行调整得到第一航向；
根据所述第一俯仰角与所述第二俯仰角得到第二角度；
根据所述第二角度对所述第一航向进行调整得到第二航向；
根据所述第一横滚角与所述第二横滚角得到第三角度；
根据所述第三角度对所述第二航向进行调整得到所述基准坐标系下的航向。
7.一种航向调整装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，获取寻北仪的基准坐标系、旋变角度、和运动坐标系下的第一航向信息；
第一确定单元，根据所述旋变角度，确定所述基准坐标系和所述运动坐标系之间的方向余弦矩阵；
第二确定单元，根据所述方向余弦矩阵和所述运动坐标系下的第一航向信息，确定所述基准坐标系下的第二航向信息。
8.如权利要求7所述的航向调整装置，其特征在于，所述第一获取单元包括采集单元，所述采集单元获取所述寻北仪的旋变信号，根据所述旋变信号确定所述旋变角度。
9.一种可读介质，其特征在于，所述可读介质包括执行指令，当处理器执行所述执行指令时实现如权利要求1-6任一所述的方法。
10.一种寻北仪，其特征在于，所述寻北仪包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如权利要求1-6中任一所述的方法。
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