CN116718196A - 一种导航方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种导航方法、装置、设备及计算机可读存储介质，应用于人工智能、无人机、机器人、虚拟现实、智慧交通、车载和地图等各种导航场景；该方法包括：响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，第一坐标系为导航设备的坐标系；获取待导航设备的第二设备姿态，导航设备安装在待导航设备上，第二设备姿态表示第二坐标系相对于导航坐标系的姿态，第二坐标系为待导航设备的坐标系；结合第一设备姿态和第二设备姿态，计算导航设备在待导航设备上的放置角度；结合第一设备姿态和放置角度，在导航设备的导航界面上显示与待导航设备对应的导航标识。通过本申请，能够提升导航准确度。

Description

一种导航方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及终端应用领域中的导航技术，尤其涉及一种导航方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在导航设备放置在待导航设备的导航场景中，为了进行导航，常常通过对准载体坐标系与导航坐标系来确定导航设备的姿态，并基于导航设备的该姿态进行导航，影响了导航准确度。

发明内容

本申请实施例提供一种导航方法、装置、设备、存储介质及程序产品，能够提升导航准确度。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种导航方法，所述方法包括：

响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，其中，所述第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，所述第一坐标系为所述导航设备的坐标系；

获取待导航设备的第二设备姿态，其中，所述第二设备姿态表示第二坐标系相对于所述导航坐标系的姿态，所述第二坐标系为所述待导航设备的坐标；

结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度；

结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识。

本申请实施例提供一种导航装置，所述导航装置包括：

姿态确定模块，用于响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，其中，所述第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，所述第一坐标系为所述导航设备的坐标系；

所述姿态确定模块，还用于获取待导航设备的第二设备姿态，其中，所述第二设备姿态表示第二坐标系相对于所述导航坐标系的姿态，所述第二坐标系为所述待导航设备的坐标系；

角度确定模块，用于结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度；

设备导航模块，用于结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识。

在本申请实施例中，所述角度确定模块，还用于结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备与所述待导航设备之间的待核验角度；结合所述待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度，其中，所述第一运动速度是指所述待导航设备在所述第一坐标系下的运动速度，所述第二运动速度是指所述待导航设备在所述第二坐标系下的运动速度；当所述第二运动速度为指定速度时，确定所述待核验角度为所述放置角度。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于通过所述导航设备中的加速度计，测得所述第一坐标系下的第一比力信息；结合所述第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态；基于所述初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态；基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息；结合所述目标水平姿态和所述方位矫正信息，计算所述导航设备的所述第一设备姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于计算与所述第一比力信息正相关、且与所述当地重力加速度负相关的姿态值；将所述姿态值确定为所述初始水平姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于对所述初始水平姿态进行归一化，得到第一子姿态信息；基于所述第一子姿态信息和所述指定姿态条件，构建与所述第一子姿态信息正交的第二子姿态信息；结合所述第一子姿态信息和所述第二子姿态信息，构建第三子姿态信息；将所述第一子姿态信息、所述第二子姿态信息和所述第三子姿态信息，确定为所述目标水平姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于通过所述导航设备中的地磁传感器，测得地磁测量矢量；获取地磁真实矢量，其中，所述地磁测量信息包括所述地磁真实矢量和所述地磁测量矢量；计算与所述地磁真实矢量正相关、且与所述地磁测量矢量负相关的第一姿态信息；将所述第一姿态信息确定为所述方位矫正信息。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于结合当前时刻接收到的第一卫星导航速度、以及下一时刻接收到的第二卫星导航速度，计算所述导航设备的目标加速度，其中，所述下一时刻是指所述当前时刻之后的指定时长对应的时刻，所述当前时刻是指接收所述导航开启操作的时刻，所述卫星导航信息包括所述第一卫星导航速度和所述第二卫星导航速度；获取所述当前时刻与所述下一时刻之间的时间段所对应的第二比力信息；计算与所述目标加速度正相关、且与所述第二比力信息负相关的第二姿态信息；将所述第二姿态信息确定为所述方位矫正信息。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块，还用于确定所述待导航设备所处的当前道路坡度；基于所述当前道路坡度对应的俯仰角，计算所述待导航设备绕俯仰轴转动的俯仰旋转信息；基于所述当前道路坡度对应的横滚角，计算所述待导航设备绕横滚轴转动的横滚旋转信息；基于所述当前道路坡度对应的前进方向，计算所述待导航设备绕航向轴转动的航向旋转信息；结合所述俯仰旋转信息、所述横滚旋转信息和所述航向旋转信息，确定所述第二设备姿态。

在本申请实施例中，所述导航装置还包括角度核验模块，用于从所述第二运动速度中，获取所述待导航设备的横向速度和天向速度；当所述横向速度和所述天向速度均为指定阈值时，确定所述第二运动速度为所述指定速度。

在本申请实施例中，所述角度确定模块，还用于当所述第二运动速度不为所述指定速度时，重新获取目标路网数据；基于所述目标路网数据中的目标道路坡度，重新确定所述待导航设备的姿态；基于重新确定出的所述待导航设备的姿态，确定所述导航设备在所述待导航设备上的所述放置角度。

在本申请实施例中，所述导航设备为智能手机，所述待导航设备为车辆；所述设备导航模块，还用于结合所述第一设备姿态和所述放置角度，将第一导航数据和所述智能手机对应的第二导航数据转换为导航参数，其中，所述第一导航数据为所述车辆对应的导航数据；基于所述导航参数，在所述智能手机的导航界面上显示所述车辆的所述导航标识。

本申请实施例提供一种用于导航的电子设备，所述电子设备包括：

存储器，用于存储计算机可执行指令或者计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机可执行指令或者计算机程序时，实现本申请实施例提供的导航方法。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令或者计算机程序，所述计算机可执行指令或者计算机程序用于被处理器执行时，实现本申请实施例提供的导航方法。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机可执行指令或者计算机程序，所述计算机可执行指令或者计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例提供的导航方法。

本申请实施例至少具有以下有益效果：在导航设备放置在待导航设备上的导航场景中，当获得了导航设备在导航开启状态下的第一设备姿态之后，还基于第一设备姿态确定导航设备在待导航设备上的放置角度；从而，结合第一设备姿态和放置角度进行导航，能够提升导航准确度。

附图说明

图1是本申请实施例提供的导航系统的架构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种图1中的终端的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的导航方法的流程示意图一；

图4是本申请实施例提供的导航方法的流程示意图二；

图5是本申请实施例提供的获取第一设备姿态的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的获取方位矫正信息的流程示意图一；

图7是本申请实施例提供的获取方位矫正信息的流程示意图二；

图8是本申请实施例提供的一种示例性的应用场景示意图一；

图9是本申请实施例提供的一种示例性的应用场景示意图二。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，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，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本申请实施例所使用的所有的技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请实施例中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

对本申请实施例进行进一步详细说明之前，对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

1）惯性导航，一种借助惯性传感器实现的导航方式，通过测量物体运动时产生的加速度和角速度，推算出当前位置、方向和速度等信息。惯性导航系统包括加速度计和陀螺仪两个传感器，用于测量物体在空间中的加速度和角速度，以推算出运动轨迹和姿态信息。其中，加速度计一般采用微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）技术，通过测量器件内部的惯性质量受到的力来得出加速度信息；陀螺仪则是利用旋转惯性原理，通过测量器件在特定方向上的角速度来得出姿态信息。本申请实施例所提供的导航方法，可以是惯性导航，还可以是包括惯性导航的组合导航，等等，本申请实施例对此不作限定。

2）初始对准，是指开始导航之前的工作状态，在本申请实施例中，包括导航设备的坐标系与导航坐标系的对准，还包括导航设备的坐标系与待导航设备的坐标系的对准。

3）载体坐标系，简称为b系，与载体固连，用于处理与传感器直接测得的物理量；在载体坐标系中，坐标原点是载体中心，oxb轴沿载体横轴向右，oyb轴沿载体纵轴向前，ozb轴沿载体立轴向上。在本申请实施例中，载体坐标系为导航设备的坐标系，即为第一坐标系。

4）导航坐标系，简称为n系，用来确定导航参数的参考坐标系。

5）当地水平坐标系，又称为地理坐标系，简称为h系，可以是“东北天”坐标系，“北东地”坐标系；用来描述载体在近地运动中的姿态与速度。

需要说明的是，在导航设备放置在待导航设备的导航场景中，为了进行导航，常常通过对准载体坐标系与导航坐标系来确定导航设备的姿态，并基于导航设备的该姿态进行导航；然而，导航设备和待导航设备分别对应不同的坐标系，影响了影响了导航准确度。

基于此，本申请实施例提供一种导航方法、装置、设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，能够提升导航准确度。下面说明本申请实施例提供的导航设备的示例性应用，本申请实施例提供的导航设备可以实施为智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑、台式计算机、智能家电、机顶盒、智能车载设备、便携式音乐播放器、个人数字助理、专用消息设备、智能语音交互设备、便携式游戏设备和智能音箱等各种类型的终端，也可以实施为服务器，又可以是两者的结合。下面，将说明导航设备实施为终端时的示例性应用。

参见图1，图1是本申请实施例提供的导航系统的架构示意图；如图1所示，为支撑一个导航应用，在导航系统100中，终端400通过网络300连接服务器200，网络300可以是广域网或者局域网，又或者是二者的组合，服务器200用于通过网络300为终端400提供计算服务（比如，提供地图数据，路网数据等）。另外，该导航系统100中还包括数据库500，用于向服务器200提供数据支持；并且，图1中示出的为数据库500独立于服务器200的一种情况，此外，数据库500还可以集成在服务器200中，本申请实施例对此不作限定。

终端400，用于响应于导航开启操作（示例性示出了图形界面400-1中输入目的地的操作），获取自身的第一设备姿态，其中，第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，第一坐标系为终端400的坐标系；获取终端600的第二设备姿态，其中，第二设备姿态表示第二坐标系相对于导航坐标系的姿态，第二坐标系为终端600的坐标系；结合第一设备姿态和第二设备姿态，计算终端400在终端600上的放置角度；结合第一设备姿态和放置角度，在导航设备的导航界面上显示与终端600对应的导航标识。

在一些实施例中，服务器200可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络（Content DeliveryNetwork，CDN）、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。终端以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请实施例中不作限制。

参见图2，图2是本申请实施例提供的一种图1中的终端的结构示意图；如图2所示，终端400包括：至少一个处理器410、存储器450、至少一个网络接口420和用户接口430。终端400中的各个组件通过总线系统440耦合在一起。可理解，总线系统440用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统440除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图2中将各种总线都标为总线系统440。

处理器410可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，例如通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP），或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其中，通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。

用户接口430包括使得能够呈现媒体内容的一个或多个输出装置431，包括一个或多个扬声器和/或一个或多个视觉显示屏。用户接口430还包括一个或多个输入装置432，包括有助于用户输入的用户接口部件，比如键盘、鼠标、麦克风、触屏显示屏、摄像头、其他输入按钮和控件。

存储器450可以是可移除的，不可移除的或其组合。示例性的硬件设备包括固态存储器，硬盘驱动器，光盘驱动器等。存储器450可选地包括在物理位置上远离处理器410的一个或多个存储设备。

存储器450包括易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是只读存储器（Read Only Memory，ROM），易失性存储器可以是随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）。本申请实施例描述的存储器450旨在包括任意适合类型的存储器。

在一些实施例中，存储器450能够存储数据以支持各种操作，这些数据的示例包括程序、模块和数据结构或者其子集或超集，下面示例性说明。

操作系统451，包括用于处理各种基本系统服务和执行硬件相关任务的系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；

网络通信模块452，用于经由一个或多个（有线或无线）网络接口420到达其他电子设备，示例性的网络接口420包括：蓝牙、无线相容性认证（Wi-Fi）、和通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）等；

呈现模块453，用于经由一个或多个与用户接口430相关联的输出装置431（例如，显示屏、扬声器等）使得能够呈现信息（例如，用于操作外围设备和显示内容和信息的用户接口）；

输入处理模块454，用于对来自一个或多个输入装置432之一的一个或多个用户输入或互动进行检测以及翻译所检测的输入或互动。

在一些实施例中，本申请实施例提供的导航装置可以采用软件方式实现，图2示出了存储在存储器450中的导航装置455，其可以是程序和插件等形式的软件，包括以下软件模块：姿态确定模块4551、角度确定模块4552、设备导航模块4553和角度核验模块4554，这些模块是逻辑上的，因此根据所实现的功能可以进行任意的组合或进一步拆分。将在下文中说明各个模块的功能。

在一些实施例中，本申请实施例提供的导航装置可以采用硬件方式实现，作为示例，本申请实施例提供的导航装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本申请实施例提供的导航方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、DSP、可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）、复杂可编程逻辑器件（ComplexProgrammable Logic Device，CPLD）、现场可编程门阵列（Field-Programmable GateArray，FPGA）或其他电子元件。

在一些实施例中，终端或服务器可以通过运行各种计算机可执行指令或者计算机程序来实现本申请实施例提供的导航方法。举例来说，计算机可执行指令可以是微程序级的命令、机器指令或软件指令。计算机程序可以是操作系统中的原生程序或软件模块；可以是本地（Native）应用程序（APPlication，APP），即需要在操作系统中安装才能运行的程序，如地图APP或者导航APP；也可以是能够嵌入至任意APP中的小程序，即只需要下载到浏览器环境中就可以运行的程序。总而言之，上述的计算机可执行指令可以是任意形式的指令，上述计算机程序可以是任意形式的应用程序、模块或插件。

下面，将结合本申请实施例提供的导航设备的示例性应用和实施，说明本申请实施例提供的导航方法。另外，本申请实施例提供的导航方法应用于云技术、人工智能、无人机、机器人、虚拟现实、智慧交通、车载和地图等各种导航场景。

参见图3，图3是本申请实施例提供的导航方法的流程示意图一，其中，图3中各步骤的执行主体是导航设备；下面将结合图3示出的步骤进行说明。

步骤101、响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态。

在本申请实施例中，当在导航设备上开启导航时，导航设备也就接收到了导航开启操作；此时，导航设备响应于该导航开启操作，开始进行导航。在开始导航时，导航设备先针对自身进行初始对准，以实现导航设备的坐标系与导航坐标系的对准；这里，导航设备通过对准导航设备的坐标系与导航坐标系，也就获得了导航设备此时的姿态，将导航设备此时的姿态称为第一设备姿态，表示导航设备的坐标系相对于导航坐标系的姿态，用于计算导航设备相对于导航坐标系的俯仰角、横滚角和航向角。其中，导航设备的坐标系即为第一坐标系，又称为载体坐标系。

需要说明的是，导航设备接收导航开启操作，在显示导航界面的同时，进行初始对准处理，以获得第一设备姿态。这里，导航设备可以基于加速度计和以下信息中的至少一种进行初始对准：导航航向（比如，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）航向），卫星导航速度和地磁测量信息。

参见图4，图4是本申请实施例提供的导航方法的流程示意图二，其中，图4中各步骤的执行主体是导航设备；如图4所示，在本申请实施例中，步骤101中导航设备响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，包括步骤1011至步骤1015，下面对各步骤分别进行说明。

步骤1011、响应于导航开启操作，通过导航设备中的加速度计，测得第一坐标系下的第一比力信息。

在本申请实施例中，导航设备中包括加速度计，从而，导航设备响应于导航开启操作，通过该加速度计测量第一坐标系下的比力信息，也就获得了第一比力信息。其中，第一比力信息包括第一坐标系下三个坐标轴分别对应的比力。

步骤1012、结合第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态。

在本申请实施例中，导航设备将初始对准时的状态近似为静止状态或匀速状态，而在静止状态或匀速状态下，第一比力信息与待获取的初始水平姿态的乘积再加上当地重力加速度，即为加速度阈值（比如，0）；如此，导航设备也就能够获得初始水平姿态。其中，初始水平姿态表示用于计算导航设备相对于导航坐标系的俯仰角和横滚角的初始信息，可以是地垂线在第一坐标系下的投影信息。另外，当地重力加速度是指导航坐标系下三个坐标轴分别对应的当地的重力加速度。

在本申请实施例中，导航设备结合第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态，包括：导航设备计算与第一比力信息正相关、且与当地重力加速度负相关的姿态值；并将姿态值确定为初始水平姿态。

需要说明的是，由于第一比力信息与待获取的初始水平姿态的乘积再加上当地重力加速度，即为加速度阈值，从而通过计算与第一比力信息正相关、且与当地重力加速度负相关的姿态值，也就获得了初始水平姿态。这里，可以通过计算当地重力加速度与第一比力信息的比值的相反数来获得初始水平姿态。

步骤1013、基于初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态。

需要说明的是，由于坐标系之间互相垂直，且在方向上满足一定条件（比如，右手坐标系条件，左手坐标系条件等），从而，导航设备在获得了初始水平姿态之后，继续基于指定姿态条件和初始水平姿态构建完整的姿态信息，也就获得了目标水平姿态。其中，目标水平姿态用于计算导航设备相对于导航坐标系的俯仰角和横滚角。

参见图5，图5是本申请实施例提供的获取第一设备姿态的流程示意图，其中，图5中各步骤的执行主体是导航设备；如图5所示，在本申请实施例中，步骤1013可通过步骤10131至步骤10134实现；也就是说，导航设备基于初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态，包括步骤10131至步骤10134，下面对各步骤分别进行说明。

步骤10131、对初始水平姿态进行归一化，得到第一子姿态信息。

在本申请实施例中，导航设备对初始水平姿态进行归一化，所获得的归一化结果即为第一子姿态信息。这里，导航设备可以通过计算初始水平姿态中每个姿态元素与初始水平姿态的比值，来进行归一化。

步骤10132、基于第一子姿态信息和指定姿态条件，构建与第一子姿态信息正交的第二子姿态信息。

需要说明的是，由于基于指定姿态条件，确定除第一子姿态信息之外的其他的子姿态信息与第一子姿态信息正交；从而，这里导航设备将第二子姿态信息构建为与第一子姿态信息正交的信息。比如，导航设备可以从第一子姿态信息中选择最大的姿态元素，并将该最大的姿态元素取反之后与第一子姿态信息中剩余的其他任一姿态元素交换，以及将第一子姿态信息中还剩余的姿态元素赋值为指定值（比如，0），从而，也就获得了第二子姿态信息。

步骤10133、结合第一子姿态信息和第二子姿态信息，构建第三子姿态信息。

在本申请实施例中，导航设备在结合第一子姿态信息和第二子姿态信息构建第三子姿态信息时，可以将第一子姿态信息和第二子姿态信息的乘积作为第三子姿态信息。

步骤10134、将第一子姿态信息、第二子姿态信息和第三子姿态信息，确定为目标水平姿态。

在本申请实施例中，导航设备将第一子姿态信息、第二子姿态信息和第三子姿态信息组合起来，也就获得了目标水平姿态；比如，组合出的矩阵即为目标水平姿态。

可以理解的是，在对导航设备进行初始对准时，通过加速度计测得的位于第一坐标系下的第一比力信息，再结合导航坐标系下的当地重力加速度，实现了第一坐标系和导航坐标系在水平姿态上的准确对准。

步骤1014、基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息。

在本申请实施例中，导航设备既可以基于卫星导航信息计算方位矫正信息，还可以基于地磁测量信息计算方位矫正信息，又可以综合卫星导航信息和地磁测量信息计算方位矫正信息，本申请实施例对此不作限定。其中，方位矫正信息用于对水平姿态信息进行矫正，以使得矫正后的水平姿态信息能够用于计算出俯仰角、横滚角和航向角；另外，方位矫正信息是指导航坐标系与当地水平坐标系之间的对准信息。

可以理解的是，导航设备基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种计算方位矫正信息，使得在卫星导航信息不可用时，仍能够基于地磁测量信息进行方位矫正信息的计算；以及在导航设备受待导航设备的磁场影响，地磁测量信息不可用时，仍能够基于卫星导航信息计算方位矫正信息；因此，能够提升导航的稳定性。另外，结合综合卫星导航信息和地磁测量信息计算方位矫正信息，综合了多种维度信息进行导航，能够提升导航的准确度。

参见图6，图6是本申请实施例提供的获取方位矫正信息的流程示意图一，其中，图6中各步骤的执行主体是导航设备；如图6所示，在本申请实施例中，步骤1014可通过步骤10141A至步骤10144A实现；也就是说，导航设备基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息，包括步骤10141A至步骤10144A，下面对各步骤分别进行说明。

步骤10141A、通过导航设备中的地磁传感器，测得地磁测量矢量。

在本申请实施例中，导航设备包括地磁传感器，从而，导航设备能够通过该地磁传感器测得地磁矢量，这里将测得的地磁矢量称为地磁测量矢量。其中，地磁测量矢量为当地水平坐标系下的信息。

步骤10142A、获取地磁真实矢量，其中，地磁测量信息包括地磁真实矢量和地磁测量矢量。

在本申请实施例中，导航设备可以基于当前的地理位置获取到真实的地磁矢量，这里将该真实的地磁矢量称为地磁真实矢量；其中，地磁真实矢量为导航坐标系下的信息。

步骤10143A、计算与地磁真实矢量正相关、且与地磁测量矢量负相关的第一姿态信息。

步骤10144A、将第一姿态信息确定为方位矫正信息。

需要说明的是，由于地磁测量关系是指待计算的方位矫正信息与地磁测量矢量的乘积为地磁真实矢量，从而，导航设备通过获取与地磁真实矢量正相关、且与地磁测量矢量负相关的信息，也就能够获得方位矫正信息。这里，可以通过计算地磁真实矢量与地磁测量矢量的比值来获得方位矫正信息。

可以理解的是，当导航设备的微机电系统中的陀螺仪传感器的精度低于指定航向精度时，通过地磁测量信息进行航向角的对准，能够提升航向角的准确度，进而能够提升导航准确度。

参见图7，图7是本申请实施例提供的获取方位矫正信息的流程示意图二，其中，图7中各步骤的执行主体是导航设备；如图7所示，在本申请实施例中，步骤1014可通过步骤10141B至步骤10144B实现；也就是说，导航设备基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息，包括步骤10141B至步骤10144B，下面对各步骤分别进行说明。

步骤10141B、结合当前时刻接收到的第一卫星导航速度、以及下一时刻接收到的第二卫星导航速度，计算导航设备的目标加速度，其中，卫星导航信息包括第一卫星导航速度和第二卫星导航速度。

在本申请实施例中，由于导航设备在待导航设备上的放置角度是任意的，从而，通过在水平方向上作直线加速度机动，以获得加速度；这里，导航设备通过两个不同时刻的卫星导航速度来计算该加速度，并将计算出的该加速度称为目标加速度。

需要说明的是，下一时刻是指当前时刻之后的指定时长对应的时刻，当前时刻是指接收导航开启操作的时刻，易知，当前时刻与下一时刻之间的时长为指定时长；第一卫星导航速度、第二卫星导航速度和目标加速度均为导航坐标系下的信息。这里，导航设备可以将第二卫星导航速度与第一卫星导航速度之间的速度差作为分子、并将指定时长作为分母计算比值，并将计算出的比值作为目标加速度。

步骤10142B、获取当前时刻与下一时刻之间的时间段所对应的第二比力信息。

在本申请实施例中，导航设备计算当前时刻与下一时刻之间的时间段的平均比力信息，并将平均比力信息投影至当地水平坐标系下，也就获得了第二比力信息；从而，第二比力信息是指当前时刻与下一时刻之间的时间段所对应的平均比力信息在当地水平坐标系下的投影。

步骤10143B、计算与目标加速度正相关、且与第二比力信息负相关的第二姿态信息。

步骤10144B、将第二姿态信息确定为方位矫正信息。

需要说明的是，由于待计算的方位矫正信息与第二比力信息的乘积为目标加速度，从而，导航设备通过获取与目标加速度正相关、且与第二比力信息负相关的信息，也就能够获得方位矫正信息。这里，可以通过计算目标加速度与第二比力信息的比值来获得方位矫正信息。

可以理解的是，当导航设备的微机电系统中的陀螺仪传感器的精度低于指定航向精度时，以及当受待导航设备中金属的影响地磁测量信息不可用时，采用卫星导航信息确定方位矫正信息，进而基于该方位矫正信息能够提升航向角的准确度，以提升导航准确度和稳定性。

在本申请实施例中，导航设备还可以结合第一姿态信息和第二姿态信息确定方位矫正信息。比如，导航设备将第一姿态信息和第二姿态信息的加权求和结果确定为方位矫正信息；其中，加权求和的权重可以是固定的，还可以是基于训练好的神经网络模型对当前状态的信号预测出的，等等，本申请实施例对此不作限定。

步骤1015、结合目标水平姿态和方位矫正信息，计算导航设备的第一设备姿态。

在本申请实施例中，导航设备可以将方位矫正信息乘以目标水平姿态，来实现目标水平姿态和方位矫正信息的结合；从而，方位矫正信息与目标水平姿态的乘积即为导航设备的第一设备姿态。

可以理解的是，先通过加速度计求解出水平姿态，再结合地磁测量信息和卫星导航信息中的至少一种计算出方位矫正信息，进而结合目标水平姿态和方位矫正信息计算出导航设备在开启导航时的姿态，实现了第一坐标系与导航坐标系的精准对准。

步骤102、获取待导航设备的第二设备姿态。

在本申请实施例中，由于导航设备安装在待导航设备上，因此导航设备除了用于针对第一坐标系与导航坐标系进行对准，还用于针对第一坐标系与第二坐标系进行对准。这里，导航设备为了实现第一坐标系与第二坐标系的对准，获取待导航设备的坐标系相对于导航坐标系的姿态，也就获得了待导航设备的第二设备姿态；第二设备姿态表示待导航设备在待导航设备的坐标系相对于导航坐标系下的姿态。其中，待导航设备的坐标系即为第二坐标系。

需要说明的是，步骤101和步骤102在执行顺序上不分先后，图3示出了步骤101和步骤102的一种示例性实例。

继续参见图4，在本申请实施例中，步骤102可通过步骤1021至步骤1025实现；也就是说，导航设备获取待导航设备的第二设备姿态，包括步骤1021至步骤1025，下面对各步骤分别进行说明。

步骤1021、确定待导航设备所处的当前道路坡度。

在本申请实施例中，导航设备能够获得当前的路网数据，从而能够从当前的路网数据中获取当前道路坡度，以基于当前道路坡度确定待导航设备的俯仰角和横滚角。

步骤1022、基于当前道路坡度对应的俯仰角，计算待导航设备绕俯仰轴转动的俯仰旋转信息。

在本申请实施例中，导航设备能够从当前道路坡度中，确定待导航设备的俯仰角；接着，基于该俯仰角计算待导航设备绕导航坐标系的俯仰轴转动的信息，也就获得了俯仰旋转信息。

步骤1023、基于当前道路坡度对应的横滚角，计算待导航设备绕横滚轴转动的横滚旋转信息。

需要说明的是，导航设备能够从当前道路坡度中，确定待导航设备的横滚角；接着，基于该横滚角计算待导航设备绕导航坐标系的横滚轴转动的信息，也就获得了横滚旋转信息。其中，当前道路坡度可以表示待导航设备处于平坡上，也可以表示待导航设备处于上下坡上；当待导航设备处于平坡上时，当前道路坡度对应的俯仰角和横滚角均为指定角度（0度）。

步骤1024、基于当前道路坡度对应的前进方向，计算待导航设备绕航向轴转动的航向旋转信息。

需要说明的是，导航设备还能够获得卫星导航的前进方向（比如，GPS前进方向），这里，当前道路坡度对应的前进方向是指此时获得的卫星导航的前进方向；接着，基于当前道路坡度对应的前进方向，计算待导航设备绕导航坐标系的航向轴转动的航向旋转信息。

步骤1025、结合俯仰旋转信息、横滚旋转信息和航向旋转信息，确定第二设备姿态。

在本申请实施例中，导航设备可以通过获取俯仰旋转信息、横滚旋转信息和航向旋转信息三者的乘积，来实现俯仰旋转信息、横滚旋转信息和航向旋转信息的结合；从而，可以将俯仰旋转信息、横滚旋转信息和航向旋转信息的乘积确定为第二设备姿态。

步骤103、结合第一设备姿态和第二设备姿态，计算导航设备在待导航设备上的放置角度。

在本申请实施例中，导航设备可以通过获取第一设备姿态和第二设备姿态两者的乘积，来实现第一设备姿态和第二设备姿态的结合；从而，可以将第一设备姿态和第二设备姿态的乘积确定为导航设备在待导航设备上的放置角度。

继续参见图4，在本申请实施例中，步骤103可通过步骤1031至步骤1033实现；也就是说，导航设备结合第一设备姿态和第二设备姿态，计算导航设备与待导航设备之间的放置角度，包括步骤1031至步骤1033，下面对各步骤分别进行说明。

步骤1031、结合第一设备姿态和第二设备姿态，计算导航设备在待导航设备上的待核验角度。

需要说明的是，导航设备可以直接将第一设备姿态和第二设备姿态的结合结果确定为放置角度，也可以先将第一设备姿态和第二设备姿态的结合结果确定为待核验角度，并在对待核验角度核验成功时，再将该待核验角度确定为放置角度，本申请实施例对此不作限定。

步骤1032、结合待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度。

需要说明的是，第一运动速度是指待导航设备在第一坐标系下的运动速度，由于待核验角度为第一坐标系相对于导航坐标系的信息，从而，将待核验角度和第一运动速度相乘，所获得的乘积即为第二运动速度，且第二运动速度是指待导航设备在第二坐标系下的运动速度。

步骤1033、当第二运动速度为指定速度时，确定待核验角度为放置角度。

在本申请实施例中，导航设备从第二运动速度中，获取待导航设备的横向速度和天向速度；当横向速度和天向速度均为指定阈值时，确定第二运动速度为指定速度。

需要说明的是，待导航设备为可运动的设备，用于载着导航设备运动。由于待导航设备在运动过程中，真实的横向速度和天向速度均为指定阈值（比如，当待导航设备处于平坡上时，指定阈值为0）；从而，当基于第二运动速度计算出的待导航设备的横向速度和天向速度也均为指定阈值时，则确定待核验角度准确，故将待核验角度确定为放置角度。

在本申请实施例中，当基于当前道路坡度确定待导航设备处于平坡上时，待导航设备真实的横向速度和天向速度均为0；此时，当基于第二运动速度计算出的待导航设备的横向速度和天向速度也均为0时，确定第二运动速度为指定速度。另外，当待导航设备处于平坡上时，由于平坡上的俯仰角和横滚角均为0度，从而，导航设备能够基于平坡对应的俯仰角，计算待导航设备绕导航坐标系的俯仰轴转动的俯仰旋转信息，以及基于平坡对应的横滚角，计算待导航设备绕导航坐标系的横滚轴转动的横滚旋转信息。其中，当道路坡度为平坡坡度时，导航设备确定待导航设备处于平坡上。

可以理解的是，导航设备在计算出了导航设备在待导航设备上的放置角度之后，借助于运动速度进行核验，能够提升放置角度的准确度；进而，基于放置角度进行导航时，能够提升导航的准确度。

步骤104、结合第一设备姿态和放置角度，在导航设备的导航界面上显示与待导航设备对应的导航标识。

在本申请实施例中，在待导航设备载着导航设备运动时，导航设备结合第一设备姿态和放置角度进行导航，并确定导航参数；以及基于导航参数，在导航设备的导航界面上显示与待导航设备对应的导航标识。

可以理解的是，在导航设备安装在待导航设备上的导航场景中，当获得了导航设备在导航开启状态下的第一设备姿态之后，还基于第一设备姿态确定导航设备与待导航设备之间的放置角度；另外，结合第一设备姿态、以及待导航设备的第二设备姿态和运动速度，能够准确地确定放置角度；从而，结合第一设备姿态和放置角度进行导航，能够提升导航准确度。

在本申请实施例中，导航设备结合待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度之后，该导航方法还包括：当第二运动速度不为指定速度时，导航设备重新获取最新的目标路网数据；基于目标路网数据中的目标道路坡度，重新确定待导航设备的姿态；最后，基于重新确定出的待导航设备的姿态，确定导航设备在待导航设备上的放置角度。其中，目标道路坡度可以表示待导航设备处于平坡上，也可以表示待导航设备处于上下坡上；当待导航设备处于平坡上时，目标道路坡度对应的俯仰角和横滚角均为指定角度（比如，0度）。

在本申请实施例中，导航设备为智能手机，待导航设备为车辆（或机器人）；此时，步骤104中导航设备结合第一设备姿态和放置角度，在导航设备的导航界面上显示与待导航设备对应的导航标识，包括：智能手机结合第一设备姿态和放置角度，将第一导航数据和智能手机对应的第二导航数据转换为导航参数，其中，第一导航数据为车辆（或机器人）对应的导航数据；基于导航参数，在智能手机的导航界面上显示车辆（或机器人）的导航标识。

下面，将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。该示例性应用描述了在车辆（称为待导航设备）上利用手机（称为导航设备）进行导航时，对手机进行初始对准，以获取手机的坐标系（称为第一坐标系）与导航坐标系之间的相对姿态（称为第一设备姿态）、并获取手机与车辆之间的安装误差角（称为放置角度）的过程。

需要说明的是，本申请实施例在车辆上利用手机进行导航时，针对静止状态（运动速度小于速度阈值）的手机，可通过加速度计的输出计算出水平姿态角（包括俯仰角和横滚角）；然而，由于手机陀螺仪传感器精度低于指定精度，无法准确地确定手机的航向角。从而，本申请实施例基于磁航向传感器或者卫星导航信息准确地确定手机的航向角。

下面说明通过加速度计的输出计算水平姿态角的过程。

需要说明的是，在静止状态下，手机的线速度以及该线速度的导数均为0，从而，比力方程可简化为式（1）；其中，比力方程用于描述惯性导航中加速度计的测量值（比力）和导航参数（速度）之间的关系，式（1）如下所示。

（1）；

其中，表示姿态旋转矩阵（称为第一设备姿态）；b指b系（称为第一坐标系），为手机坐标系（又称为载体坐标系）；n指n系，为导航坐标系；/>表示b系下的比力矩阵（称为第一比力信息）；/>表示n系下的重力加速度矩阵；/>表示将b系的比力矩阵转换到n系下的结果，比力是载体的绝对加速度与引力加速度之差，由加速度计测定。另外，为了减小加速度计噪声和车辆发动机晃动对加速度的影响，使用平均比力进行比力计算。

对式（1）进行移项，并在式（1）中的等式两边同时左乘的转置/>，如式（2）所示。

（2）；

将式（2）展开成分量形式，如式（3）所示。

（3）；

其中，，/>（i，j=1，2，3）为/>第i行j列的元素，，/>为当地重力加速度。

由式（3）可解得式（4），式（4）如下所示。

（4）；

式（4）说明姿态旋转矩阵的第三行向量是地垂线在载体坐标系下的投影（称为初始水平姿态）；以及，基于式（4）也就获得了姿态旋转矩阵中的最后一行元素/>、/>和。另外，/>的前两行元素是不定的，在满足右手姿态阵条件（称为指定姿态条件）下可取任意值。

这里基于、/>和/>，可通过以下方式构造/>。

将姿态旋转矩阵的三个行向量分别记为/>、/>和/>，即有。首先，基于式（4）取/>的第三行向量（第一子姿态信息）。接着，在/>中查找绝对值最大的元素/>（比如为第一元素/>，或者，选择任一绝对值大于/>（或者0）的元素），将查找到的绝对值最大的元素/>与/>中的任一非第j列元素交换，并将查找到的绝对值最大的元素/>取相反数，以及将/>中剩余一元素置为0，构造出临时向量（比如为/>，称为第二子姿态信息）；显然/>为非零向量且与/>正交；再对/>进行归一化即可得到/>的第二行向量/>（称为第二子姿态信息）；最后，将/>的第一行向量构造为/>（称为第三子姿态信息）。

需要说明的是，所获得的包括、/>和/>的姿态旋转矩阵能够计算出手机的真实水平姿态角，由于所计算出的航向角是无效的，故记为/>（称为目标水平姿态），表示手机航向角无效或不确定；其中，h系称为当地水平坐标系。

下面说明基于磁航向传感器确定手机航向角的过程。

基于获得的姿态旋转矩阵，可将真实的姿态旋转矩阵/>分解为式（5），式（5）如下所示。

（5）；

其中，是与方位有关的矩阵（称为方位矫正信息），可展开为式（6），式（6）如下所示。

（6）；

其中，的正弦值和余弦值为待计算参数。

根据地磁场的测量关系（式（7））可得式（8），式（7）和式（8）如下所示。

（7）；

（8）；

其中，为地磁真实矢量，/>为归一化地磁测量矢量在当地水平坐标系下的投影。

于是，将式（6）带入式（8），到式（9），式（9）如下所示。

（9）；

由式（9）得到式（10）或式（11），式（10）和式（11）如下所示。

（10）；/>

（11）；

其中，为四象限反正切函数。

基于式（10）或式（11），也就计算出了方位校正矩阵，再利用式（5）即可完成航向对准。

下面说明基于卫星导航信息确定手机航向角的过程。

需要说明的是，对于手机车载导航，由于手机与车辆的安装角具有任意性，从而可以通过在水平方向上作直线加速度机动来实现，如下所述。

对比力方程作如式（12）所示的变换，式（12）如下所示。

（12）；

其中，表示加速度（称为目标加速度），可通过两个不同时刻/>的卫星导航速度差分计算得到，如式（13）所示，/>对应于载体在时间段/>内平均比力在当地水平坐标系下的投影（称为第二比力信息）；其中，式（13）如下所示。

（13）；

其中，表示/>时刻（称为下一时刻）的卫星导航速度（称为第二卫星导航速度），/>表示/>时刻（称为当前时刻）的卫星导航速度（称为第一卫星导航速度）。

记和，又由和式 （6），展开式（12）并取和分量，可得式（14），式（14）如下所示。

（14）；

由式（14）得到式（15），式（15）如下所示。

（15）；

需要说明的是，式（15）与式（9）在形式上一致；另外，水平加速度机动的实质是在水平方向上提供了一个用于确定方位的观测量，这与地磁场的观测矢量的作用相同。

需要说明的是，在求得之后，将/>再代入式（5）即可完成姿态初始化。另外，由式（15）的分母表达式，可以确定水平加速度与/>的准确度正相关。

下面说明获取手机与车辆间的安装误差角的过程。

首先，通过路网数据判断车辆当前是否处于平坡，如果处于平坡则车辆的俯仰角为0度，横滚角为0度，以及航向角为GPS前进方向；接着，计算车辆的姿态旋转矩阵（称为第二设备姿态），车辆的姿态旋转矩阵/>可表示为式（16），式（16）如下所示。

（16）；

其中，，/>、/>、/>分别表示绕俯仰轴、横滚轴和航向轴的转动信息（称为俯仰旋转信息、横滚旋转信息和航向旋转信息）；v指v系，即为车辆坐标系（称为第二坐标系）。

然后，可通过式（17）获取手机与车辆的安装误差角矩阵（称为放置角度），式（17）如下所示。

（17）；

其中，是/>的转置。

需要说明的是，车辆在正常的行驶过程中横向速度和天向速度（）均为0，前进方向的速度不为0，如式（18）所示。如果式（18）中横向速度和天向速度（/>）接近于0，则安装误差角初始化成功，否则重新初始化。

（18）；

其中，表示车辆在自身坐标系下的速度（称为第一运动速度），/>表示车辆在载体坐标系下的速度（称为第二运动速度）。

示例性地，参见图8，图8是本申请实施例提供的一种示例性的应用场景示意图一；如图8所示，智能手机8-1放置在车辆8-2的手机支架上；当在智能手机8-1的界面8-11上接收到输入目标地的操作（称为导航开启操作）时，触发智能手机8-1的坐标系与导航坐标系的对准、以及智能手机8-1的坐标系与车辆8-2的坐标系的对准；当完成对准之后进行导航时，基于对准出的信息确定导航参数，再基于导航参数在导航界面8-12的导航路线上显示车辆8-2的车辆标识8-21。

下面，将说明本申请实施例在另一个实际的应用场景中的示例性应用。该示例性应用描述了在机器人手持手机时，利用手机进行导航，并基于导航信息控制机器人运动的场景；这里，包括对手机进行初始对准，并获取手机与机器人间的安装误差角的过程。由于该场景中手机的坐标系与导航坐标系的对准，与手机车辆导航场景中的手机的坐标系与导航坐标系的对准类似，智能手机的坐标系与机器人的坐标系的对准，与智能手机的坐标系与车辆的坐标系的对准类似，本申请实施例在此不再重复描述。

示例性地，参见图9，图9是本申请实施例提供的一种示例性的应用场景示意图二；如图9所示，机器人9-2手持智能手机9-1；当在智能手机9-1的界面9-11上执行确定目标地的操作时，触发智能手机9-1的坐标系与导航坐标系的对准、以及智能手机9-1的坐标系与机器人9-2的坐标系的对准；当完成对准之后进行导航时，基于对准出的信息确定导航参数，再基于导航参数进行导航语音播放的同时，在导航界面9-12的导航路线上显示机器人9-2的机器人标识9-21；其中，机器人9-2基于播放的导航语音进行运动，以实现智能手机9-1和机器人9-2的互动。

可以理解的是，由于手机车辆导航场景中手机在车辆上的摆放姿态是任意的，从而，在完成了手机的坐标系与导航坐标系的对准之后，再计算出手机的坐标系与车辆的坐标系之间的安装误差角，使得能够融合道路的方向或者GPS的航向信息来实现准确导航，提升了导航的稳定性。并且，本申请实施例利用加速度计先完成水平姿态角对准，再利用磁航向传感器或者运动状态下的卫星导航信息完成航向对准，提升了手机的坐标系与导航坐标系的对准的准确度和稳定性，进而能够实现精度导航。进而，能够提升场景的应用范围和导航的通用性，比如，无人机场景，虚拟实现场景等。另外，本申请实施例通过快速初始化和误差角估计，可以降低导航的资源消耗，提升导航的效率和准确度。

下面继续说明本申请实施例提供的导航装置455的实施为软件模块的示例性结构，在一些实施例中，如图2所示，存储在存储器450的导航装置455中的软件模块可以包括：

姿态确定模块4551，用于响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，其中，所述第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，所述第一坐标系为所述导航设备的坐标系；

所述姿态确定模块4551，还用于获取待导航设备的第二设备姿态，其中，所述第二设备姿态表示第二坐标系相对于所述导航坐标系的姿态，所述第二坐标系为所述待导航设备的坐标系；

角度确定模块4552，用于结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度；

设备导航模块4553，用于结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识。

在本申请实施例中，所述角度确定模块4552，还用于结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备与所述待导航设备之间的待核验角度；结合所述待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度，其中，所述第一运动速度是指所述待导航设备在所述第一坐标系下的运动速度，所述第二运动速度是指所述待导航设备在所述第二坐标系下的运动速度；当所述第二运动速度为指定速度时，确定所述待核验角度为所述放置角度。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于通过所述导航设备中的加速度计，测得所述第一坐标系下的第一比力信息；结合所述第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态；基于所述初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态；基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息；结合所述目标水平姿态和所述方位矫正信息，计算所述导航设备的所述第一设备姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于计算与所述第一比力信息正相关、且与所述当地重力加速度负相关的姿态值；将所述姿态值确定为所述初始水平姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于对所述初始水平姿态进行归一化，得到第一子姿态信息；基于所述第一子姿态信息和所述指定姿态条件，构建与所述第一子姿态信息正交的第二子姿态信息；结合所述第一子姿态信息和所述第二子姿态信息，构建第三子姿态信息；将所述第一子姿态信息、所述第二子姿态信息和所述第三子姿态信息，确定为所述目标水平姿态。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于通过所述导航设备中的地磁传感器，测得地磁测量矢量；获取地磁真实矢量，其中，所述地磁测量信息包括所述地磁真实矢量和所述地磁测量矢量；计算与所述地磁真实矢量正相关、且与所述地磁测量矢量负相关的第一姿态信息；将所述第一姿态信息确定为所述方位矫正信息。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于结合当前时刻接收到的第一卫星导航速度、以及下一时刻接收到的第二卫星导航速度，计算所述导航设备的目标加速度，其中，所述下一时刻是指所述当前时刻之后的指定时长对应的时刻，所述当前时刻是指接收所述导航开启操作的时刻，所述卫星导航信息包括所述第一卫星导航速度和所述第二卫星导航速度；获取所述当前时刻与所述下一时刻之间的时间段所对应的第二比力信息；计算与所述目标加速度正相关、且与所述第二比力信息负相关的第二姿态信息；将所述第二姿态信息确定为所述方位矫正信息。

在本申请实施例中，所述姿态确定模块4551，还用于确定所述待导航设备所处的当前道路坡度；基于所述当前道路坡度对应的俯仰角，计算所述待导航设备绕俯仰轴转动的俯仰旋转信息；基于所述当前道路坡度对应的横滚角，计算所述待导航设备绕横滚轴转动的横滚旋转信息；基于所述当前道路坡度对应的前进方向，计算所述待导航设备绕航向轴转动的航向旋转信息；结合所述俯仰旋转信息、所述横滚旋转信息和所述航向旋转信息，确定所述第二设备姿态。

在本申请实施例中，所述导航装置455还包括角度核验模块4554，用于从所述第二运动速度中，获取所述待导航设备的横向速度和天向速度；当所述横向速度和所述天向速度均为指定阈值时，确定所述第二运动速度为所述指定速度。

在本申请实施例中，所述角度确定模块4552，还用于当所述第二运动速度不为所述指定速度时，重新获取目标路网数据；基于所述目标路网数据中的目标道路坡度，重新确定所述待导航设备的姿态；基于重新确定出的所述待导航设备的姿态，确定所述导航设备在所述待导航设备上的所述放置角度。

在本申请实施例中，所述导航设备为智能手机，所述待导航设备为车辆；所述设备导航模块4553，还用于结合所述第一设备姿态和所述放置角度，将第一导航数据和所述智能手机对应的第二导航数据转换为导航参数，其中，所述第一导航数据为所述车辆对应的导航数据；基于所述导航参数，在所述智能手机的导航界面上显示所述车辆的所述导航标识。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可执行指令或者计算机程序，该计算机可执行指令或者计算机程序存储在计算机可读存储介质中。导航设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机可执行指令或者计算机程序，处理器执行该计算机可执行指令或者计算机程序，使得该导航设备执行本申请实施例上述的导航方法。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可执行指令或者计算机程序，当计算机可执行指令或者计算机程序被处理器执行时，将引起处理器执行本申请实施例提供的导航方法，例如，如图3示出的导航方法。

在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。

在一些实施例中，计算机可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言（包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言）来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，计算机可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言（Hyper TextMarkup Language，HTML）文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件（例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件）中。

作为示例，计算机可执行指令可被部署为在一个电子设备上执行（此时，这一个电子设备即为导航设备），或者在位于一个地点的多个电子设备上执行（此时，位于一个地点的多个电子设备即为导航设备），又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个电子设备上执行（此时，分布在多个地点且通过通信网络互连的多个电子设备即为导航设备）。

可以理解的是，在本申请实施例中，涉及到姿态和路网数据等相关的数据，当本申请实施例运用到具体产品或技术中时，需要获得用户许可或者同意，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

综上所述，本申请实施例在导航设备安装在待导航设备上的导航场景中，当获得了导航设备在导航开启状态下的第一设备姿态之后，还基于第一设备姿态确定导航设备与待导航设备之间的放置角度；另外，结合卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种、以及加速度计确定第一设备姿态，提升了第一设备姿态的准确度和稳定性；从而，结合第一设备姿态和放置角度进行导航，能够提升导航准确度。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种导航方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，其中，所述第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，所述第一坐标系为所述导航设备的坐标系；

获取待导航设备的第二设备姿态，其中，所述第二设备姿态表示第二坐标系相对于所述导航坐标系的姿态，所述第二坐标系为所述待导航设备的坐标系；

结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度；

结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度，包括：

结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备与所述待导航设备之间的待核验角度；

结合所述待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度，其中，所述第一运动速度是指所述待导航设备在所述第一坐标系下的运动速度，所述第二运动速度是指所述待导航设备在所述第二坐标系下的运动速度；

当所述第二运动速度为指定速度时，确定所述待核验角度为所述放置角度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取导航设备的第一设备姿态，包括：

通过所述导航设备中的加速度计，测得所述第一坐标系下的第一比力信息；

结合所述第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态；

基于所述初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态；

基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息；

结合所述目标水平姿态和所述方位矫正信息，计算所述导航设备的所述第一设备姿态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述结合所述第一比力信息和当地重力加速度，计算初始水平姿态，包括：

计算与所述第一比力信息正相关、且与所述当地重力加速度负相关的姿态值；

将所述姿态值确定为所述初始水平姿态。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始水平姿态，构建符合指定姿态条件的目标水平姿态，包括：

对所述初始水平姿态进行归一化，得到第一子姿态信息；

基于所述第一子姿态信息和所述指定姿态条件，构建与所述第一子姿态信息正交的第二子姿态信息；

结合所述第一子姿态信息和所述第二子姿态信息，构建第三子姿态信息；

将所述第一子姿态信息、所述第二子姿态信息和所述第三子姿态信息，确定为所述目标水平姿态。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息，包括：

通过所述导航设备中的地磁传感器，测得地磁测量矢量；

获取地磁真实矢量，其中，所述地磁测量信息包括所述地磁真实矢量和所述地磁测量矢量；

计算与所述地磁真实矢量正相关、且与所述地磁测量矢量负相关的第一姿态信息；

将所述第一姿态信息确定为所述方位矫正信息。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于卫星导航信息和地磁测量信息中的至少一种，计算方位矫正信息，包括：

结合当前时刻接收到的第一卫星导航速度、以及下一时刻接收到的第二卫星导航速度，计算所述导航设备的目标加速度，其中，所述下一时刻是指所述当前时刻之后的指定时长对应的时刻，所述当前时刻是指接收所述导航开启操作的时刻，所述卫星导航信息包括所述第一卫星导航速度和所述第二卫星导航速度；

获取所述当前时刻与所述下一时刻之间的时间段所对应的第二比力信息；

计算与所述目标加速度正相关、且与所述第二比力信息负相关的第二姿态信息；

将所述第二姿态信息确定为所述方位矫正信息。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取待导航设备的第二设备姿态，包括：

确定所述待导航设备所处的当前道路坡度；

基于所述当前道路坡度对应的俯仰角，计算所述待导航设备绕俯仰轴转动的俯仰旋转信息；

基于所述当前道路坡度对应的横滚角，计算所述待导航设备绕横滚轴转动的横滚旋转信息；

基于所述当前道路坡度对应的前进方向，计算所述待导航设备绕航向轴转动的航向旋转信息；

结合所述俯仰旋转信息、所述横滚旋转信息和所述航向旋转信息，确定所述第二设备姿态。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结合所述待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度之后，以及所述当所述第二运动速度为指定速度时，确定所述待核验角度为所述放置角度之前，所述方法还包括：

从所述第二运动速度中，获取所述待导航设备的横向速度和天向速度；

当所述横向速度和所述天向速度均为指定阈值时，确定所述第二运动速度为所述指定速度。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结合所述待核验角度和第一运动速度，计算第二运动速度之后，所述方法还包括：

当所述第二运动速度不为所述指定速度时，重新获取目标路网数据；

基于所述目标路网数据中的目标道路坡度，重新确定所述待导航设备的姿态；

基于重新确定出的所述待导航设备的姿态，确定所述导航设备在所述待导航设备上的所述放置角度。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述导航设备为智能手机，所述待导航设备为车辆；

所述结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识，包括：

结合所述第一设备姿态和所述放置角度，将第一导航数据和所述智能手机对应的第二导航数据转换为导航参数，其中，所述第一导航数据为所述车辆对应的导航数据；

基于所述导航参数，在所述智能手机的导航界面上显示所述车辆的所述导航标识。

12.一种导航装置，其特征在于，所述导航装置包括：

姿态确定模块，用于响应于导航开启操作，获取导航设备的第一设备姿态，其中，所述第一设备姿态表示第一坐标系相对于导航坐标系的姿态，所述第一坐标系为所述导航设备的坐标系；

所述姿态确定模块，还用于获取待导航设备的第二设备姿态，其中，所述第二设备姿态表示第二坐标系相对于所述导航坐标系的姿态，所述第二坐标系为所述待导航设备的坐标系；

角度确定模块，用于结合所述第一设备姿态和所述第二设备姿态，计算所述导航设备在所述待导航设备上的放置角度；

设备导航模块，用于结合所述第一设备姿态和所述放置角度，在所述导航设备的导航界面上显示与所述待导航设备对应的导航标识。

13.一种导航设备，其特征在于，所述导航设备包括：

存储器，用于存储计算机可执行指令或者计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机可执行指令或者计算机程序时，实现权利要求1至11任一项所述的导航方法。

14.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令或者计算机程序，其特征在于，所述计算机可执行指令或者计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至11任一项所述的导航方法。