JP7216761B2 - 位置情報決定方法、装置及び機器 - Google Patents

Description

本願は、慣性航法システム技術分野に関し、特に位置情報決定方法、装置及び機器に関する。

慣性航法システム（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＩＮＳ）は、通常、担体（例えば、車両、ハンドリングなど）に設けられ、ナビゲーション座標系における担体の位置情報を決定するために用いられることができる。

関連する技術において、ＩＮＳがナビゲーション座標系における担体の位置情報を取得する方法は、予め設定されたデータ情報（軸方向及び角度を含む）に基づいて、変換情報を決定するステップと、変換情報及び慣性基準系における担体の位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体の位置情報を決定するステップと、を含む。

上記の方法では、決定された変換情報は常に一定で不変であるので、変換情報及び慣性基準系における担体の位置情報に基づいて、決定されたナビゲーション座標系における担体の位置情報が不正確である。

ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定する正確性及び安定性を向上させるために、位置情報決定のための方法、装置及び機器を提供する。

第１の側面によれば、本願は、慣性航法システムが設けられた担体に適用される位置情報決定方法を提供し、前記方法は、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップと、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップと、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するステップと、を含む。

可能な一実施形態では、前記慣性航法システムは、重力軸と、前進軸と、側方移動軸とを有し、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップは、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定するステップと、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定するステップは、前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定するステップと、前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定するステップと、前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸及び前記前進軸方向に基づいて、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記加速度は、３軸加速度シーケンスを含み、前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定するステップは、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定するステップと、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定するステップであって、前記第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定するステップと、前記第１加速度シーケンスに対応する軸を前記重力軸として決定し、前記第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記重力軸方向を決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定するステップは、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び前記速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定するステップと、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定し、前記第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小であるステップと、前記第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、前記第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記前進軸方向を決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップは、取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及び前記ヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定するステップと、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以上の目標誤差値がある場合、前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定するステップは、前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定するステップと、前記針路角、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向に基づいて、前記変換情報を決定するステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記前進軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第１加速度値を含み、前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第２加速度値を含み、前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定するステップは、前記少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び前記少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得するステップと、予め設定されたモデルにより前記第１平均値及び前記第２平均値を処理し、前記前進軸の針路角を得るステップと、を含む。

別の可能な実施形態では、前記慣性航法システムは、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置を含み、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップは、予め設定された時間内に、前記慣性測定装置が収集した前記加速度及び前記角速度、前記速度測定装置が収集した前記速度、及び前記ナビゲーション測定装置が収集した前記ヨー角を取得するステップを含む。

第２の側面によれば、本願は、慣性航法システムが設けられた担体に適用される位置情報決定装置を提供し、前記装置は、取得モジュールと、決定モジュールとを備え、前記取得モジュールは、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するために用いられ、前記決定モジュールは、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するために用いられ、前記決定モジュールはさらに、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するために用いられる。

可能な一実施形態では、前記決定モジュールは、具体的には、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定することと、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定することとに用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュールは、具体的には、前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定することと、前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定することと、前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸及び前記前進軸方向に基づいて、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュールは、具体的には、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定することと、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定することであって、前記第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定することと、前記第１加速度シーケンスに対応する軸を前記重力軸として決定し、前記第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記重力軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュールは、具体的には、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び前記速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定することと、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定することであって、前記第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小である、決定することと、前記第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、前記第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記前進軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、前記決定モジュールはさらに、取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及び前記ヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定することと、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以上の目標誤差値がある場合、前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュールは、具体的には、前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定し、前記針路角、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向に基づいて、前記変換情報を決定する。

別の可能な実施形態では、前記前進軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第１加速度値を含み、前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第２加速度値を含み、前記決定モジュールは、具体的には、前記少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び前記少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得し、予め設定されたモデルにより前記第１平均値及び前記第２平均値を処理し、前記前進軸の針路角を得る。

別の可能な実施形態では、前記慣性航法システムは、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置を含み、取得モジュールは、具体的には、予め設定された時間内に、前記慣性測定装置が収集した前記加速度及び前記角速度、前記速度測定装置が収集した前記速度、及び前記ナビゲーション測定装置が収集した前記ヨー角を取得するために用いられる。

第３の側面によれば、本願は、電子機器を提供し、当該電子機器は、少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサに通信可能に接続されるメモリとを含み、前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶され、前記命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されることにより、前記少なくとも１つのプロセッサに第１の側面のいずれかに記載の方法を実行させる。

第４の側面によれば、本願は、コンピュータ命令が記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供し、コンピュータ命令は、前記コンピュータに第１の側面のいずれかに記載の方法を実行させる。

第５の態様によれば、本願は、コンピュータプログラムを提供し、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、電子機器の少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータ可読記憶媒体から前記コンピュータプログラムを読み取ることができ、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行することによって、前記電子機器に第１の側面のいずれかに記載の方法を実行させる。

本願は、位置情報決定方法、装置及び機器を提供し、当該方法は、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップと、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップと、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するステップとを含む。本願の技術によれば、一定で不変の変換情報に基づいて決定されたナビゲーション座標系における担体の位置情報が不正確になるという問題が解決され、ナビゲーション座標系における担体の位置情報の正確性及び安定性が向上する。

なお、この部分に記載されている内容は、本開示の実施例の肝心な又は重要な特徴を特定することを意図しておらず、本開示の範囲を限定するものでもない。本開示の他の特徴は、以下の説明を通じて容易に理解される。

図面は、本技術案をよりよく理解するために使用され、本願を限定するものではない。
本願に係る１つの可能な適用シナリオの概略図である。 本願に係る位置情報決定方法のフローチャート１である。 本願に係る位置情報決定方法のフローチャート２である。 本願に係る側方移動軸及び側方移動軸方向の決定の概略図である。 本願に係る位置情報決定装置の概略構成図である。 本願に係る電子機器のブロック図である。

以下、図面を組み合わせて本願の例示的な実施例を説明し、理解を容易にするためにその中には本願の実施例の様々な詳細事項が含まれており、それらは単なる例示的なものと見なされるべきである。したがって、当業者は、本願の範囲及び精神から逸脱することなく、ここで説明される実施例に対して様々な変更と修正を行うことができる。同様に、わかりやすくかつ簡潔にするために、以下の説明では、周知の機能及び構造の説明を省略する。

前述したように、変換情報及び慣性基準系における担体の位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体の位置情報を決定し、したがって変換情報の正確性は、ナビゲーション座標系における担体の位置情報に影響を与える。本願に係る位置情報決定方法、装置、機器及び記憶媒体では、担体に設けられた慣性航法システムが収集したデータにより変換情報を決定し、変換情報の正確性を向上させる一方で、ナビゲーション座標系における担体の位置情報の正確性を向上させる。

以下、図１を参照して本願に示す技術案の適用シナリオを説明する。

図１は、本願に係る１つの可能な適用シナリオの概略図である。図１に示すように、担体１０は道路を走行しており、担体１０には慣性航法システム２０が搭載されており、慣性航法システム２０は担体１０の走行中に担体１０の走行情報を収集するために用いられ、ここで、慣性航法システム２０は、担体１０の走行情報を収集できれば、担体１０の任意の位置に搭載することができる。慣性航法システム２０は、担体１０に設けられた位置情報決定装置に接続されており、慣性航法システム２０は、収集した走行情報を位置情報決定装置に送信し、ここで、位置情報決定装置は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの形態であってもよく、当該位置情報決定装置は、走行情報を処理して変換情報を得て、変換情報及び取得された慣性基準系における担体１０の位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体１０の位置情報を決定することができる。上記の方法では、担体１０の走行情報に基づいて変換情報を決定し、当該変換情報は走行情報に応じて変化可能であるため、変換情報に基づいてナビゲーション座標系における担体１０の位置情報を決定する際に、ナビゲーション座標系における担体１０の位置情報の正確性及び安定性を向上させることができる。

なお、担体１０は、慣性航法システムが搭載された車両（図１に示す）であってもよいし、慣性航法システムが搭載された車両ハンドリング、携帯電話、ヘルメットなどであってもよい。具体的には、本願は担体の種類を限定しない。

以下、いくつかの具体的な実施例に関連して本願の技術案を詳細に説明する。以下のいくつかの実施例は相互に組み合わせることができ、同一又は類似の内容については、一部の実施例では説明を繰り返さないことがある。

図２は、本願に係る位置情報決定方法のフローチャート１である。本実施例に示す方法は、図１における位置情報決定装置によって実行されてもよく、位置情報決定装置は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの形態であってもよく、当該位置情報決定装置は、担体に設けられている。図２に示すように、本実施例の方法は、以下を含む。

Ｓ２０１、慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得する。

ここで、慣性航法システムは、担体に設けられており、当該慣性航法システムは、前進軸（Ｚ）、重力軸（Ｙ）及び側方移動軸（Ｘ）を有する。具体的には、前進軸（Ｚ）周りに回転するのがロール角（ｒｏｌｌ）であり、重力軸（Ｙ）周りに回転するのがヨー角（ｙａｗ）であり、側方移動軸（Ｘ）周りに回転するのがピッチ角（ｐｉｔｃｈ）である。

選択的に、慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角は、予め設定された時間内に収集されたものであってもよい。ここで、予め設定された時間は、１０分間、１５分間、１６分間などであってもよく、本願はこれについて限定しない。

選択的に、慣性航法システムが予め設定された時間内に収集した上記データは、担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態データを含む。

なお、上記データが担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態データを含む場合には、変換情報の正確性を向上させることができる。

Ｓ２０２、加速度、角速度、速度及びヨー角に基づいて、変換情報を決定する。

具体的には、変換情報を決定する前に、慣性航法システムの前進軸、前進軸方向、重力軸、重力軸方向、側方移動軸、側方移動軸方向を決定する必要があり、そして前進軸、前進軸方向、重力軸、重力軸方向、側方移動軸、側方移動軸方向に基づいて、変換情報を決定する。

可能な一実施形態では、加速度、角速度、速度及びヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップは、加速度、角速度、速度及びヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定するステップと、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸、側方移動軸方向、前進軸上の加速度及び側方移動軸上の加速度に基づいて、変換情報を決定するステップとを含む。

Ｓ２０３、変換情報及び慣性基準系における担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定する。

選択的に、変換情報、第１位置情報及び第２位置情報は、行列形態の情報であってもよい。具体的には、変換情報、第１位置情報及び第２位置情報が行列形態の情報である場合、以下の実現可能な（式１）により第２位置情報を決定することができる。

ここで、

は第２位置情報であり、

は第１位置情報であり、

は変換情報である。

本実施例に係る位置情報決定方法は、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップと、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップと、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するステップとを含む。上記の方法では、加速度、角速度、速度及びヨー角に基づいて、変換情報を決定することにより、変換情報の正確性を向上させることができ、さらに第２位置情報の正確性及び安定性を向上させることができる。

上記の実施例に基づいて、以下、図３を参照して本願に係る位置情報決定方法をさらに詳細に説明し、具体的には、図３の実施例を参照されたい。

図３は、本願に係る位置情報決定方法のフローチャート２である。図３に示すように、本実施例の方法は、以下を含む。

Ｓ３０１、予め設定された時間内に、慣性測定装置が収集した加速度及び角速度、速度測定装置が収集した速度、及びナビゲーション測定装置が収集したヨー角を取得する。

ここで、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置は慣性航法システムに含まれており、当該慣性航法システムは担体に設けられている。選択的に、予め設定された時間は１０分間以上の任意の時間であってもよい。

選択的に、上記加速度は、予め設定された時間内における担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態に対応する加速度を含み、角速度は、予め設定された時間内における担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態に対応する角速度を含み、速度は、予め設定された時間内における担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態に対応する速度を含み、ヨー角は、予め設定された時間内における担体の静止状態、直進状態、及び旋回状態などの状態に対応するヨー角を含む。

具体的には、慣性測定装置は、収集して加速度を得るための加速度センサ（ＡＣＣ）及び収集して角速度を得るためのジャイロスコープ（ＧＹＲＯ）を含む慣性測定ユニット（Ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ、ＩＭＵ）である。速度測定装置は、収集して速度を得るための速度（ＳＰＥＥＤ）センサである。ナビゲーション測定装置は、収集してヨー角を得るための全地球測位システム（ＧＰＳ）センサである。ここで、当該ＧＰＳセンサはさらに収集してピッチ角及びロール角を得るために用いられる。

Ｓ３０２、加速度及び予め設定された加速度に基づいて、重力軸及び重力軸方向を決定する。

第１の可能な実施形態では、加速度は、３軸加速度シーケンスを含み、加速度及び予め設定された加速度に基づいて、重力軸及び重力軸方向を決定するステップは、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定するステップと、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定するステップであって、第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定するステップと、第１加速度シーケンスに対応する軸を重力軸として決定し、第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、重力軸方向を決定するステップと、を含む。

例えば、３軸加速度シーケンスは、それぞれ第１加速度シーケンス、第２加速度シーケンス及び第３加速度シーケンスである。各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線は、各軸加速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの加速度値に基づいて得られる。例えば、第１軸加速度シーケンスにおける少なくとも１つの加速度値に基づいて第１加速度曲線ｘ１が得られ、第２軸加速度シーケンスにおける少なくとも１つの加速度値に基づいて第１加速度曲線ｙ１が得られ、第３軸加速度シーケンスにおける少なくとも１つの加速度値に基づいて第１加速度曲線ｚ１が得られる。

なお、予め設定された加速度は重力加速度であり、重力加速度に基づいて第２加速度曲線ｇ１を得ることができる。

さらに、予め設定された曲線誤差決定方法により、第２加速度曲線ｇ１及び第１加速度曲線ｘ１を処理し、第１軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値Ａｘが得られ、第２加速度曲線ｇ１及び第１加速度曲線ｙ１を処理し、第２軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値Ａｙが得られ、第２加速度曲線ｇ１及び第１加速度曲線ｚ１を処理し、第３軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値Ａｚが得られる。第１誤差値Ａｘ、Ａｙ及びＡｚのうち、最小の第１誤差値に対応する加速度シーケンスを第１加速度シーケンスとして決定する。

第１加速度シーケンスを決定した後、第１加速度シーケンスに対応する軸を重力軸Ｙとして決定する。さらに、第１加速度シーケンスにおける少なくとも１つの加速度値が正の数であると決定すれば、重力軸方向を＋Ｙと決定し、第１加速度シーケンスにおける少なくとも１つの加速度値が負の数であれば、重力軸方向を－Ｙと決定する。

第２の可能な実施形態では、また、各軸加速度シーケンスに対応する２本の第１加速度曲線を取得し、第２加速度曲線及び各第１加速度曲線に基づいて、各第１加速度曲線に対応する第１誤差値を決定し、各第１加速度曲線に対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定してよく、ここで、第１加速度シーケンスに対応する２本の第１加速度曲線のうち、１本の加速度曲線に対応する第１誤差値が最小であり、第１加速度シーケンスに基づいて重力軸及び重力軸方向を決定することができる。

以下、第１軸加速度シーケンスを例に、２本の第１加速度曲線（ｘ１及びｘ２）のそれぞれに対応する第１誤差値を決定する方法を説明する。

第１軸加速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの加速度値に基づいて第１加速度曲線ｘ１が得られ、第１軸加速度シーケンスの逆のシーケンスに含まれる少なくとも１つの加速度値に基づいて第１加速度曲線ｘ２が得られ、ここで、逆のシーケンスに含まれる少なくとも１つの加速度値と第１軸加速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの加速度値とは互いに逆の数である。予め設定された曲線誤差決定方法により、第２加速度曲線ｇ１及び第１加速度曲線ｘ１を処理し、第１加速度曲線ｘ１に対応する第１誤差値Ａｘ１が得られ、第２加速度曲線ｇ１及び第１加速度曲線ｘ２を処理し、第１加速度曲線ｘ２に対応する第１誤差値Ａｘ２が得られる。

同様に、上記の方法により第２軸加速度シーケンスに対応する２本の第１加速度曲線（ｙ１及びｙ２）、第１加速度曲線（ｙ１及びｙ２）のそれぞれに対応する第１誤差値（Ａｙ１及びＡｙ２）、第３軸加速度シーケンスに対応する２本の第１加速度曲線（ｚ１及びｚ２）、第１加速度曲線（ｚ１及びｚ２）のそれぞれに対応する第１誤差値（Ａｚ１及びＡｚ２）を取得することができる。

さらに、第１誤差値Ａｘ１、Ａｘ２、Ａｙ１、Ａｙ２、Ａｚ１及びＡｚ２に基づいて、第１加速度シーケンスを決定する。例えば、第１誤差値Ａｘ２が最小であれば、第１軸加速度シーケンスを第１加速度シーケンスとして決定し、さらに、第１誤差値Ａｘ２は、第１軸加速度シーケンスの逆のシーケンスに基づいて決定されるため、第１軸加速度シーケンスに対応する軸は重力軸Ｙであり、重力軸方向は－Ｙである。

Ｓ３０３、加速度及び速度に基づいて、前進軸及び前進軸方向を決定する。

可能な一実施形態では、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定し、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定し、第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小であり、第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前進軸方向を決定する。

ここで、速度は少なくとも１つの速度値を含む速度シーケンスである。具体的には、速度に対応する第３加速度曲線を取得する方法は、少なくとも１つの速度値に基づいて、少なくとも１つの加速度値を決定するステップと、少なくとも１つの加速度に基づいて第３加速度曲線を決定するステップとを含み得る。

具体的には、Ｓ３０２の「第１の可能な実施形態」及び／又は「第２の可能な実施形態」を参照して前進軸Ｚ、及び前進軸方向を決定することができ、ここでは説明を省略する。なお、第３加速度曲線は、Ｓ３０２における第２加速度曲線ｇ１に相当する。

Ｓ３０４、角速度及びヨー角に基づいて重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、重力軸、重力軸方向、前進軸及び前進軸方向に基づいて、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定する。

第１の可能な実施形態では、角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、角速度及びヨー角に基づいて重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップは、取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及びヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定するステップと、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以下の目標誤差値がある場合、重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップとを含む。

例えば、３軸角速度シーケンスは、それぞれ第１軸角速度シーケンス、第２軸角速度シーケンス及び第３軸角速度シーケンスであり、各軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線を決定することができる。例えば、第１軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて第１角速度曲線ｗｘが得られ、第２軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて第１角速度曲線ｗｙが得られ、第３軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて第１角速度曲線ｗｚが得られる。ここで、ヨー角は少なくとも１つのヨー角の値を含むヨー角シーケンスであり、少なくとも１つのヨー角の値を含むヨー角シーケンスに基づいて第２角速度曲線ｓｙを得ることができる。

具体的には、予め設定された曲線誤差決定方法により、第２角速度曲線ｓｙ及び第１角速度曲線ｗｘを処理して第３誤差値Ｂｘが得られ、第２角速度曲線ｓｙ及び第２角速度曲線ｗｙを処理して第３誤差値Ｂｙが得られ、第２角速度曲線ｓｙ及び第３角速度曲線ｗｚを処理して第３誤差値Ｂｚが得られる。第３誤差値Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚに予め設定された閾値以下の目標誤差値（例えばＢｙ）がある場合、重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定する。選択的に、予め設定された閾値は０．１、０．０５などであってもよく、具体的には、本願はこれについて限定しない。

第２の可能な実施形態では、取得された各軸角速度シーケンスに対応する２本の第１角速度曲線及びヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各第１角速度曲線に対応する第３誤差値を決定し、各角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以下の目標誤差値がある場合、重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定する。

以下、第１軸角速度シーケンスを例に、第１角速度曲線（ｗｘ１及びｗｘ２）のそれぞれに対応する第３誤差値の決定を説明する。具体的には、第１軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて第１角速度曲線ｗｘ１を決定することは、第１軸角速度シーケンスの逆のシーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値に基づいて第１角速度曲線ｗｘ２を得ることができ、ここで、逆のシーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値と第１軸角速度シーケンスに含まれる少なくとも１つの角速度値とは逆の数である。予め設定された曲線誤差決定方法により、第２角速度曲線ｓｙ及び第１角速度曲線ｗｘ１を処理し、第３誤差値Ｂｘ１が得られ、第２角速度曲線ｓｙ及び第１角速度曲線ｗｘ２を処理し、第３誤差値Ｂｘ２が得られる。

同様に、第２軸角速度シーケンスに対応する２本の第１角速度曲線（ｗｙ１及びｗｙ２）、第１角速度曲線ｗｙ１に対応する第３誤差値Ｂｙ１、第１角速度曲線ｗｙ２に対応する第３誤差値Ｂｙ２、第３軸角速度シーケンスに対応する２本の第１角速度曲線（ｗｚ１及びｗｚ２）、第１角速度曲線ｗｚ１に対応する第３誤差値Ｂｚ１、第１角速度曲線ｗｚ２に対応する第３誤差値Ｂｚ２を得ることができる。第３誤差値Ｂｘ１、Ｂｘ２、Ｂｙ１、Ｂｙ２、Ｂｚ１、Ｂｚ２に予め設定された閾値以下の目標誤差値（例えばＢｙ１）がある場合、重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定する。

なお、図４の実施例において、右手座標系、重力軸、重力軸方向、前進軸及び前進軸方向に基づいて側方移動軸及び側方移動軸方向を決定する具体的な概略図を参照されたい。図４は、本願に係る側方移動軸及び側方移動軸方向の決定の概略図である。図４に示すように、親指は重力軸を表し、親指の向きは重力軸方向であり、人差し指は前進軸を表し、人差し指の向きは前進軸方向であり、中指は側方移動軸を表し、中指の向きは側方移動軸方向である。ここで、重力軸、前進軸及び側方移動軸の２つずつは互いに直交している。本願では、重力軸、重力軸方向、前進軸及び前進軸方向を決定した後、右手座標系に基づいて、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定することができる。

Ｓ３０５、前進軸に対応する加速度シーケンス及び側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前進軸の針路角を決定する。

可能な一実施形態では、前進軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第１加速度値を含み、側方移動軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第２加速度値を含み、前進軸に対応する加速度シーケンス及び側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前進軸の針路角を決定するステップは、少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得するステップと、予め設定されたモデルにより第１平均値及び第２平均値を処理し、前進軸の針路角を得るステップとを含む。

具体的には、以下の（式２）に従って第１平均値を決定することができる。

ここで、

は第１平均値であり、

は

番目の第１加速度値であり、

の値は１から

であり、

は少なくとも１つの第１加速度値の合計数である。

具体的には、以下の（式３）に従って第２平均値を決定することができる。

ここで、

は第２平均値であり、

は

番目の第２加速度値であり、

の値は１から

であり、

は少なくとも１つの第２加速度値の合計数である。

さらに、以下の予め設定されたモデルにより第１平均値及び第２平均値を処理し、前進軸の針路角を得ることができる。

なお、

が最大の時、前進軸の針路角

を得ることができる。

Ｓ３０６、針路角、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向に基づいて、変換情報を決定する。

具体的には、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定した後、以下の（式５）により変換情報を決定することができる。

ここで、

は変換情報であり、

は前進軸（前進軸方向を有する）の針路角

に対応する回転行列であり、

は重力軸（重力軸方向を有する）の針路角

に対応する回転行列であり、

は側方移動軸（側方移動軸方向を有する）の針路角

に対応する回転行列である。

本願では、慣性航法システムが設けられた担体は前進軸Ｚに沿って移動するので、

及び

の両方が単位行列である（対角線はすべて１であり、すなわち

及び

はすべて０である）。

及び

の両方が単位行列である場合、

である。

Ｓ３０７、変換情報及び慣性基準系における担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定する。

具体的には、ナビゲーション測定装置が収集したヨー角及び慣性測定装置におけるジャイロスコープが収集した角速度に基づいて、角速度の単位（ラジアン／秒、又は度／秒）を決定し、角速度の単位に基づいて、慣性測定装置が収集した加速度及び角速度に対して拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）推定処理を行い、慣性基準系における担体の第１位置情報

を得る。

ここで、角速度の単位を決定することは従来技術を参照されたい。ここでは説明を省略する。

さらに、式１に従って、第１位置情報

及び変換情報

を処理し、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を得ることができる。

選択的に、Ｓ３０７の後、ナビゲーション座標系における担体の予め設定された位置情報を取得し、予め設定された位置情報及び第２位置情報に基づいて、第２位置情報の正確性を決定するステップをさらに含む。

具体的には、予め設定された位置情報及び第２位置情報に基づいて、位置情報の類似度を決定することができ、類似度が予め設定された値よりも大きいと決定する場合、変換情報の正確性が高いと決定する。ここで、予め設定された値は、０．９、０．８などであってもよく、ここでは予め設定された値を限定しない。なお、変換情報の正確性が高いほど、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置が収集したデータが正確であることを示す。

従来技術とは異なり、いくつかの従来技術では、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定する前に、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置に対して検出、校正を行う必要があり、検出、校正の周期が通常長く、かつ時間と人的資源を浪費する。検出、校正の後、予め設定されたデータ情報（軸方向及び角度を含む）に基づいて変換情報を得ることができ、当該変換情報が常に一定で不変であるので、その結果、担体の第２位置情報の正確性が低く、安定性が悪い。

これに対して、本願では、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定する前に、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置に対して検出、校正を行う必要がなく、時間と人的資源を節約する。さらに、取得された変換情報は、担体の動きにリアルタイムで関連しているので、担体の第２位置情報の正確性及び安定性を向上させる。

本実施例に係る位置情報決定方法は、予め設定された時間内に、慣性測定装置が収集した加速度及び角速度、速度測定装置が収集した速度、及びナビゲーション測定装置が収集したヨー角を取得するステップと、加速度及び予め設定された加速度に基づいて、重力軸及び重力軸方向を決定するステップと、加速度及び速度に基づいて、前進軸及び前進軸方向を決定するステップと、角速度及びヨー角に基づいて重力軸とヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、重力軸、重力軸方向、前進軸及び前進軸方向に基づいて、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定するステップと、前進軸に対応する加速度シーケンス及び側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前進軸の針路角を決定するステップと、針路角、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向に基づいて、変換情報を決定するステップと、変換情報及び慣性基準系における担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における担体の第２位置情報を決定するステップとを含む。上記の方法では、針路角、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向に基づいて、変換情報を決定することにより、変換情報の正確性を向上させることができ、さらに第２位置情報の正確性及び安定性を向上させることができる。

図５は、本願に係る位置情報決定装置の概略構成図である。当該位置情報決定装置５０は、慣性航法システムが設けられた担体に適用され、当該位置情報決定装置５０は、取得モジュール５０１と、決定モジュール５０２とを備え、ここで、前記取得モジュール５０１は、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するために用いられ、前記決定モジュール５０２は、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するために用いられ、前記決定モジュール５０２はさらに、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するために用いられる。

本実施例に係る位置情報決定装置は、上記いずれかの方法の実施例における技術案を実行するために用いられることができ、その実現原理及び技術的効果が同様であるので、ここで繰り返して説明しない。

可能な一実施形態では、前記決定モジュール５０２は、具体的には、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定することと、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュール５０２は、具体的には、前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定することと、前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定することと、前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸及び前記前進軸方向に基づいて、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュール５０２は、具体的には、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定することと、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定することであって、前記第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定することと、前記第１加速度シーケンスに対応する軸を前記重力軸として決定し、前記第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記重力軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュール５０２は、具体的には、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び前記速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定することと、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定することであって、前記第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小である、決定することと、前記第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、前記第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記前進軸方向を決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、前記決定モジュール５０２はさらに、取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及び前記ヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定することと、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以上の目標誤差値がある場合、前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定することと、に用いられる。

別の可能な実施形態では、前記決定モジュール５０２は、具体的には、前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定し、前記針路角、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向に基づいて、前記変換情報を決定する。

別の可能な実施形態では、前記前進軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第１加速度値を含み、前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第２加速度値を含み、前記決定モジュール５０２は、具体的には、前記少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び前記少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得し、予め設定されたモデルにより前記第１平均値及び前記第２平均値を処理し、前記前進軸の針路角を得る。

別の可能な実施形態では、前記慣性航法システムは、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置を含み、取得モジュール５０１は、具体的には、予め設定された時間内に、前記慣性測定装置が収集した前記加速度及び前記角速度、前記速度測定装置が収集した前記速度、及び前記ナビゲーション測定装置が収集した前記ヨー角を取得するために用いられる。

本願の実施例により、コンピュータプログラムをさらに提供し、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、電子機器の少なくとも１つのプロセッサは、コンピュータ可読記憶媒体からコンピュータプログラムを読み取ることができ、少なくとも１つのプロセッサは、コンピュータプログラムを実行することによって、電子機器に上記実施例に記載の方法を実行させる。

本実施例に係る位置情報決定装置は、上記いずれかの方法の実施例における技術案を実行するために用いられることができ、その実現原理及び技術的効果が同様であるので、ここで繰り返して説明しない。

本願の実施例によれば、本願は、電子機器及び読み取り可能な記憶媒体をさらに提供する。図６は、本願に係る電子機器のブロック図である。図６に示す電子機器は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、パーソナルデジタルアシスタント、サーバ、ブレードサーバ、メインフレームコンピュータ、及び他の適切なコンピュータなどの様々な形態のデジタルコンピュータを表すことを目的とする。電子機器は、パーソナルデジタルアシスタント、携帯電話、スマートフォン、ウェアラブルデバイス、他の類似するコンピューティングデバイスなどの様々な形態のモバイルデバイスを表すこともできる。本明細書で示されるコンポーネント、それらの接続と関係、及びそれらの機能は単なる例であり、本明細書の説明及び／又は要求される本願の実現を制限することを意図したものではない。

図６に示すように、当該電子機器は、１つ又は複数のプロセッサ６０１と、メモリ６０２と、高速インタフェース及び低速インタフェースを含む各コンポーネントを接続するためのインタフェースとを含む。各コンポーネントは、異なるバスで相互に接続され、共通のマザーボードに取り付けられるか、又は必要に応じて他の方式で取り付けることができる。プロセッサは、電子機器内で実行される命令を処理することができ、当該命令は、外部入力／出力装置（例えば、インタフェースに結合されたディスプレイデバイスなど）にＧＵＩの図形情報をディスプレイするためにメモリ内又はメモリに記憶されている命令を含む。他の実施方式では、必要に応じて、複数のプロセッサ及び／又は複数のバスを、複数のメモリと一緒に使用することができる。同様に、複数の電子機器を接続することができ、各電子機器は、一部の必要な操作（例えば、サーバアレイ、１グループのブレードサーバ、又はマルチプロセッサシステムとする）を提供することができる。図６では、１つのプロセッサ６０１を例とする。

メモリ６０２は、本願により提供される非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。その中で、前記メモリには、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶され、前記少なくとも１つのプロセッサが本願により提供される位置情報決定方法を実行するようにする。本願の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体には、コンピュータに本願により提供される位置情報決定方法を実行させるためのコンピュータ命令が記憶されている。

メモリ６０２は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として、本願の実施例における位置情報決定方法に対応するプログラム命令／モジュール（例えば、図５に示す取得モジュール５０１、決定モジュール５０２）のような、非一時的なソフトウェアプログラム、非一時的なコンピュータ実行可能なプログラム及びモジュールを記憶する。プロセッサ６０１は、メモリ６０２に記憶されている非一時的なソフトウェアプログラム、命令及びモジュールを実行することによって、サーバの様々な機能アプリケーション及びデータ処理を実行し、すなわち上記の方法の実施例における位置情報決定方法を実現する。

メモリ６０２は、ストレージプログラムエリアとストレージデータエリアとを含むことができ、その中で、ストレージプログラムエリアは、オペレーティングシステム、少なくとも１つの機能に必要なアプリケーションプログラムを記憶することができ、ストレージデータエリアは、位置情報決定方法を実行する電子機器の使用によって作成されたデータなどを記憶することができる。また、メモリ６０２は、高速ランダムアクセスメモリを含むことができ、非一時的なメモリをさらに含むことができ、例えば、少なくとも１つの磁気ディスクストレージデバイス、フラッシュメモリデバイス、又は他の非一時的なソリッドステートストレージデバイスである。いくつかの実施例では、メモリ６０２は、プロセッサ６０１に対して遠隔に設定されたメモリを選択的に含むことができ、これらの遠隔メモリは、ネットワークを介して位置情報決定方法を実行する電子機器に接続されることができる。上記のネットワークの例は、インターネット、イントラネット、ローカルエリアネットワーク、モバイル通信ネットワーク、及びその組み合わせを含むが、これらに限定されない。

位置情報決定方法を実行する電子機器は、入力装置６０３と出力装置６０４とをさらに含むことができる。プロセッサ６０１、メモリ６０２、入力装置６０３、及び出力装置６０４は、バス又は他の方式を介して接続することができ、図６では、バスを介して接続することを例とする。

入力装置６０３は、入力された数字又は文字情報を受信し、ＸＸＸの電子機器のユーザ設定及び機能制御に関するキー信号入力を生成することができ、例えば、タッチスクリーン、キーパッド、マウス、トラックパッド、タッチパッド、ポインティングスティック、１つ又は複数のマウスボタン、トラックボール、ジョイスティックなどの入力装置である。出力装置６０４は、ディスプレイデバイス、補助照明装置（例えば、ＬＥＤ）、及び触覚フィードバックデバイス（例えば、振動モータ）などを含むことができる。当該ディスプレイデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、及びプラズマディスプレイを含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態で、ディスプレイデバイスは、タッチスクリーンであってもよい。

本明細書で説明されるシステムと技術の様々な実施形態は、デジタル電子回路システム、集積回路システム、特定用途向けＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はそれらの組み合わせで実現することができる。これらの様々な実施形態は、１つ又は複数のコンピュータプログラムで実施され、当該１つ又は複数のコンピュータプログラムは、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラム可能なシステムで実行及び／又は解釈されることができ、当該プログラマブルプロセッサは、専用又は汎用のプログラマブルプロセッサであってもよく、ストレージシステム、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置からデータ及び命令を受信し、データ及び命令を当該ストレージシステム、当該少なくとも１つの入力装置、及び当該少なくとも１つの出力装置に伝送することができる。

これらのコンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、又はコードとも呼ばれる）は、プログラマブルプロセッサの機械命令を含むことができ、高レベルのプロセス及び／又は対象指向プログラミング言語、及び／又はアセンブリ／機械言語でこれらのコンピュータプログラムを実施することができる。本明細書に使用されるような、「機械読み取り可能な媒体」及び「コンピュータ読み取り可能な媒体」の用語は、機械命令及び／又はデータをプログラマブルプロセッサに提供するための任意のコンピュータプログラム製品、機器、及び／又は装置（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ））を指し、機械読み取り可能な信号である機械命令を受信する機械読み取り可能な媒体を含む。「機械読み取り可能な信号」の用語は、機械命令及び／又はデータをプログラマブルプロセッサに提供するための任意の信号を指す。

ユーザとのインタラクションを提供するために、コンピュータ上で、ここで説明されているシステム及び技術を実施することができ、当該コンピュータは、ユーザに情報を表示するためのディスプレイ装置（例えば、ＣＲＴ（陰極線管）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ）と、キーボード及びポインティングデバイス（例えば、マウス又はトラックボール）とを有し、ユーザは、当該キーボード及び当該ポインティングデバイスによって入力をコンピュータに提供することができる。他の種類の装置も、ユーザとのインタラクションを提供することができ、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態のセンシングフィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバック）であってもよく、任意の形態（音響入力と、音声入力と、触覚入力とを含む）でユーザからの入力を受信することができる。

ここで説明されるシステム及び技術は、バックエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、データサーバとする）、又はミドルウェアコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、アプリケーションサーバ）、又はフロントエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム（例えば、グラフィカルユーザインタフェース又はウェブブラウザを有するユーザコンピュータであり、ユーザは、当該グラフィカルユーザインタフェース又は当該ウェブブラウザによってここで説明されるシステム及び技術の実施形態とインタラクションする）、又はこのようなバックエンドコンポーネントと、ミドルウェアコンポーネントと、フロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含むコンピューティングシステムで実施することができる。任意の形態又は媒体のデジタルデータ通信（例えば、通信ネットワーク）によってシステムのコンポーネントを相互に接続することができる。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）と、インターネットとを含む。

コンピュータシステムは、クライアントとサーバとを含むことができる。クライアントとサーバは、一般に、互いに離れており、通常に通信ネットワークを介してインタラクションする。対応するコンピュータ上で実行され、かつ互いにクライアント－サーバの関係を有するコンピュータプログラムによって、クライアントとサーバとの関係が生成される。

上記に示される様々な形態のフローを使用して、ステップを並べ替え、追加、又は削除することができる。例えば、本願に記載されている各ステップは、並列に実行されてもよいし、順次的に実行されてもよいし、異なる順序で実行されてもよいが、本願で開示されている技術案が所望の結果を実現することができれば、本明細書では限定しない。

上記の具体的な実施方式は、本願の保護範囲を制限するものではない。当業者は、設計要件と他の要因に基づいて、様々な修正、組み合わせ、サブコンビネーション、及び代替を行うことができる。本願の精神と原則内で行われる任意の修正、同等の置換、及び改善などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (17)

1. 慣性航法システムが設けられた担体に適用される位置情報決定方法であって、
   前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップと、
   前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップと、
   前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するステップと、を含み、
   前記慣性航法システムは、重力軸と、前進軸と、側方移動軸とを有し、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するステップは、
   前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定するステップと、
   前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定するステップと、を含み、
   前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定するステップは、
   前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定するステップと、
   前記針路角、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向に基づいて、前記変換情報を決定するステップと、を含む、
   ことを特徴とする位置情報決定方法。
2. 前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定するステップは、
   前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定するステップと、
   前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定するステップと、
   前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸及び前記前進軸方向に基づいて、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定するステップと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置情報決定方法。
3. 前記加速度は、３軸加速度シーケンスを含み、前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定するステップは、
   取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定するステップと、
   各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定するステップであって、前記第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定するステップと、
   前記第１加速度シーケンスに対応する軸を前記重力軸として決定し、前記第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記重力軸方向を決定するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の位置情報決定方法。
4. 前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定するステップは、
   取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び前記速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定するステップと、
   各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定するステップであって、前記第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小である、決定するステップと、
   前記第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、前記第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記前進軸方向を決定するステップと、を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置情報決定方法。
5. 前記角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップは、
   取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及び前記ヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定するステップと、
   各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以上の目標誤差値がある場合、前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定するステップと、を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置情報決定方法。
6. 前記前進軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第１加速度値を含み、前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスは、少なくとも１つの第２加速度値を含み、前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定するステップは、
   前記少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び前記少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得するステップと、
   予め設定されたモデルにより前記第１平均値及び前記第２平均値を処理し、前記前進軸の針路角を得るステップと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置情報決定方法。
7. 前記慣性航法システムは、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置を含み、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するステップは、
   予め設定された時間内に、前記慣性測定装置が収集した前記加速度及び前記角速度、前記速度測定装置が収集した前記速度、及び前記ナビゲーション測定装置が収集した前記ヨー角を取得するステップを含む、
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の位置情報決定方法。
8. 慣性航法システムが設けられた担体に適用される位置情報決定装置であって、取得モジュールと、決定モジュールとを備え、
   前記取得モジュールは、前記慣性航法システムが収集した加速度、角速度、速度及びヨー角を取得するために用いられ、
   前記決定モジュールは、前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、変換情報を決定するために用いられ、
   前記決定モジュールはさらに、前記変換情報及び慣性基準系における前記担体の第１位置情報に基づいて、ナビゲーション座標系における前記担体の第２位置情報を決定するために用いられ、
   前記決定モジュールは、
   前記加速度、前記角速度、前記速度及び前記ヨー角に基づいて、重力軸、重力軸方向、前進軸、前進軸方向、側方移動軸及び側方移動軸方向を決定することと、
   前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸、前記側方移動軸方向、前記前進軸上の加速度及び前記側方移動軸上の加速度に基づいて、前記変換情報を決定することと、に用いられ、
   前記決定モジュールは、
   前記前進軸に対応する加速度シーケンス及び前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスに基づいて、前記前進軸の針路角を決定し、
   前記針路角、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸、前記前進軸方向、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向に基づいて、前記変換情報を決定する、
   ことを特徴とする位置情報決定装置。
9. 前記決定モジュールは、
   前記加速度及び予め設定された加速度に基づいて、前記重力軸及び前記重力軸方向を決定することと、
   前記加速度及び前記速度に基づいて、前記前進軸及び前記前進軸方向を決定することと、
   前記角速度及び前記ヨー角に基づいて前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定すれば、右手座標系、前記重力軸、前記重力軸方向、前記前進軸及び前記前進軸方向に基づいて、前記側方移動軸及び前記側方移動軸方向を決定することと、に用いられる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の位置情報決定装置。
10. 前記決定モジュールは、取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び予め設定された加速度に対応する第２加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値を決定することと、
    各軸加速度シーケンスに対応する第１誤差値に基づいて、第１加速度シーケンスを決定することであって、前記第１加速度シーケンスに対応する第１誤差値が最小である、決定することと、
    前記第１加速度シーケンスに対応する軸を前記重力軸として決定し、前記第１加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記重力軸方向を決定することと、に用いられる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の位置情報決定装置。
11. 前記決定モジュールは、
    取得された各軸加速度シーケンスに対応する第１加速度曲線及び前記速度に対応する第３加速度曲線に基づいて、各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値を決定することと、
    各軸加速度シーケンスに対応する第２誤差値に基づいて、第２加速度シーケンスを決定することであって、前記第２加速度シーケンスに対応する第２誤差値が最小である、決定することと、
    前記第２加速度シーケンスに対応する軸を前進軸として決定し、前記第２加速度シーケンスに含まれる加速度値に基づいて、前記前進軸方向を決定することと、に用いられる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の位置情報決定装置。
12. 前記角速度は、３軸角速度シーケンスを含み、前記決定モジュールはさらに、
    取得された各軸角速度シーケンスに対応する第１角速度曲線及び前記ヨー角に対応する第２角速度曲線に基づいて、各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値を決定することと、
    各軸角速度シーケンスに対応する第３誤差値に予め設定された閾値以上の目標誤差値がある場合、前記重力軸と前記ヨー角に対応する軸が同一であると決定することと、に用いられる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の位置情報決定装置。
13. 前記前進軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第１加速度値を含み、前記側方移動軸に対応する加速度シーケンスは少なくとも１つの第２加速度値を含み、前記決定モジュールは、
    前記少なくとも１つの第１加速度値の第１平均値及び前記少なくとも１つの第２加速度値の第２平均値を取得し、
    予め設定されたモデルにより前記第１平均値及び前記第２平均値を処理し、前記前進軸の針路角を得る、
    ことを特徴とする請求項８に記載の位置情報決定装置。
14. 前記慣性航法システムは、慣性測定装置、速度測定装置及びナビゲーション測定装置を含み、取得モジュールは、
    予め設定された時間内に、前記慣性測定装置が収集した前記加速度及び前記角速度、前記速度測定装置が収集した前記速度、及び前記ナビゲーション測定装置が収集した前記ヨー角を取得するために用いられる、
    ことを特徴とする請求項８～１３のいずれかに記載の位置情報決定装置。
15. 電子機器であって、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに通信可能に接続されるメモリと、を含み、
    前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶され、前記命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されることにより、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１～７のいずれかに記載の位置情報決定方法を実行させる、
    ことを特徴とする電子機器。
16. コンピュータ命令が記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記コンピュータ命令は、コンピュータに請求項１～７のいずれかに記載の位置情報決定方法を実行させるためのものである、
    ことを特徴とする非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
17. コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサで実行されると、コンピュータに請求項１～７のいずれか１項に記載の位置情報決定方法を実行させる、
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。

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