姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备与流程

1.本技术涉及计算机及通信技术领域，具体而言，涉及一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备。


背景技术：

2.姿态是惯性导航中的重要指标，如果姿态存在误差将直接影响比力加速度的分解，进而会引入速度误差，而速度误差会通过积分带来位置误差，所以要想获得精确的位置信息，姿态的准确是必不可少的。当卫星导航信号长时间失效不可用时，相关技术中并不会对姿态进行修正补偿，进而导致无法进行准确的导航指引。


技术实现要素：

3.本技术的实施例提供了一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备，进而可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。
4.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种姿态修正方法，包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种姿态修正装置，包括：获取单元，配置为获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；确定单元，配置为根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；处理单元，配置为若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；修正单元，配置为根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。
7.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值；若所述差值的模值小于第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
8.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值；计算所述平均值的模值与所述重力加速度之间的差值。
9.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：若所述差值的模值小于所述第一加速度阈值、且所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二
加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
10.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元配置为：若所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于所述第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且所述差值的模值小于所述第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
11.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：将惯导系统基本方程映射到所述目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式；根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式；基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，得到所述加速度与失准角之间的关系。
12.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：根据机体坐标系到导航坐标系的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对所述惯导系统等效表达式进行调整；其中，调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式为：其中，表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。
13.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元配置为：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对所述关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；其中，所述重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系为：gn表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；所述调整得到的所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φh表示水平方向上的失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。
14.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元配置为：根据所述加速度信息对所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式进行求解，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
15.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元配置为：根据水平方向上的失准角、水平方向上包含误差的加速度，以及所述陀螺仪传感器输出的漂移量，建立状态空间模型；基于所述加速度信息，通过卡尔曼滤波估计算法求解所述状态空间模型，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
16.在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元配置为：根据所述终端设备的失准角、所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息，以及所述终端设备在t
m-1
时刻的等效姿态旋转矩阵，计算所述终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，其中，m大于
或等于1；基于所述终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0017]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元配置为：根据所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息和所述终端设备的失准角，计算所述终端设备经过失准角修正后的角增量；根据所述终端设备经过失准角修正后的角增量，计算所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数；根据所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数，以及所述终端设备在t
m-1
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，计算所述终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数；基于所述终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0018]
根据本技术实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的姿态修正方法。
[0019]
根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上述实施例中所述的姿态修正方法。
[0020]
根据本技术实施例的一个方面，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程序，该计算机程序存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取并执行该计算机程序，使得该电子设备执行上述各种可选实施例中提供的姿态修正方法。
[0021]
在本技术的一些实施例所提供的技术方案中，通过在确定终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态时，根据加速度与失准角之间的关系，通过终端设备的加速度信息计算终端设备的失准角，然后根据终端设备的失准角和陀螺仪传感器输出的角增量信息，对终端设备的姿态进行修正，使得在终端设备处于暂时静止、匀速或低加速度运动等状态时，可以根据加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息来对终端设备的姿态进行修正，保持终端设备系统姿态的稳定可用，进而可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。
[0022]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
[0023]
图1示出了可以应用本技术实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图；
[0024]
图2示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正方法的流程图；
[0025]
图3示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正方法的流程图；
[0026]
图4示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正方法的流程图；
[0027]
图5示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正装置的框图；
[0028]
图6示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]
现在参考附图以更全面的方式描述示例实施方式。然而，示例的实施方式能够以
各种形式实施，且不应被理解为仅限于这些范例；相反，提供这些实施方式的目的是使得本技术更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0030]
此外，本技术所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，有许多具体细节从而可以充分理解本技术的实施例。然而，本领域技术人员应意识到，在实施本技术的技术方案时可以不需用到实施例中的所有细节特征，可以省略一个或更多特定细节，或者可以采用其它的方法、元件、装置、步骤等。
[0031]
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0032]
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0033]
需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0034]
可以理解的是，在本技术的具体实施方式中，涉及到终端设备的传感器(如加速度传感器和陀螺仪传感器)输出的信息等相关的数据，当本技术以上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。
[0035]
随着汽车数量和移动终端的不断增加，地图导航服务的需求也日益增长。在使用者使用地图导航服务并行驶在道路上时，由于遮挡等原因会导致卫星导航信号长时间失效，在这种情况下，终端设备的定位位置和真实位置会出现较大偏差，从而导致地图导航服务规划出错误的路线，这种错误的路线规划会给使用者带来非常糟糕的体验。因此在惯性导航系统中，终端设备位置信息的准确性至关重要，而姿态是惯性导航中的重要指标，如果姿态存在误差将直接影响比力加速度的分解，进而会引入速度误差，而速度误差会通过积分带来位置误差，所以要想获得精确的位置信息，姿态的准确是必不可少的。
[0036]
在相关技术中，如果卫星导航信号长时间失效不可用，那么并不会对终端设备的姿态进行修正补偿。基于此，本技术的实施例提供了一种新的姿态修正方案，可以获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息，然后在根据加速度信息确定终端设备处于加速度小于或等于设定值的运动时，根据加速度与失准角之间的关系来计算终端设备的失准角，进而根据终端设备的失准角和陀螺仪传感器输出的角增量信息对终端设备的姿态进行修正，这样可以保持终端设备系统姿态的稳定可用，进而可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。
[0037]
以下结合图1对本技术实施例的技术方案的应用场景进行阐述，如图1所示，车辆终端101中安装有电子地图应用，其可以根据电子地图中的车道线指示进行行驶，比如进行自动驾驶或辅助驾驶等。车辆终端101中也部署有定位设备，该定位设备可以接收定位信号，比如该定位设备可以接收gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)定位信号。该gnss定位信号比如可以是gps(global positioning system，全球定位系统)定位信号、bds(beidou navigation satellite system，北斗卫星导航系统)定位信
号、格洛纳斯glonass卫星导航系统定位信号、伽利略galileo卫星导航系统定位信号中的一种或多种。
[0038]
如果定位设备长时间接收不到定位信号，那么如果仅依靠陀螺仪传感器、加速度传感器等进行纯惯性解算，那么会导致误差不断积累发散，造成定位位置与实际位置相差较大，进而无法为用户进行准确的导航指引。在这种情况下，车辆终端101可以获取到其上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息，然后将加速度信息和角增量信息发送给服务器102，服务器102在获取到加速度信息和角增量信息之后，可以根据该加速度信息确定车辆终端101的运动状态，如果确定车辆终端101处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，那么服务器102可以根据加速度与失准角之间的关系来计算车辆终端101的失准角，然后根据车辆终端101的失准角和陀螺仪传感器输出的角增量信息对车辆终端101的姿态进行修正，这样可以保持车辆终端101的姿态稳定可用，进而可以提升车辆终端101的定位位置准确性，便于为车辆终端101提供精确的导航指引。
[0039]
可选地，车辆终端101在获取到其上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息之后，也可以通过自身安装的处理器进行运动状态的判断，比如根据该加速度信息确定车辆终端101的运动状态，如果确定车辆终端101处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，那么车辆终端101可以根据加速度与失准角之间的关系来计算车辆终端101的失准角，然后根据车辆终端101的失准角和陀螺仪传感器输出的角增量信息对车辆终端101的姿态进行修正，进而同样可以保持车辆终端101的姿态稳定可用，提升了车辆终端101的定位位置准确性，便于为车辆终端101提供精确的导航指引。
[0040]
需要说明的是，服务器102可以是独立的一个物理服务器，也可以是至少两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 delivery network，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。车辆终端101具体可以是指具有车载功能的智能手机、智能音箱、有屏音箱、智能手表、传感器等等，但并不局限于此，比如车辆终端101也可以通过飞行器等移动终端进行替换。各个车辆终端101以及服务器102可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，同时，车辆终端101以及服务器102的数量可以为一个或至少两个，本技术在此不做限制。
[0041]
以下对本技术实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
[0042]
图2示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正方法的流程图，该姿态修正方法可以由具有计算处理功能的设备来执行，比如可以由车辆终端、移动终端等终端设备来执行，也可以由与终端设备通信的服务器来执行。参照图2所示，该姿态修正方法至少包括步骤s210至步骤s240，详细介绍如下：
[0043]
在步骤s210中，获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息。
[0044]
在一些可选的实施例中，在惯性导航系统中，加速度传感器可以是比力计，加速度传感器输出的加速度信息可以是比力加速度。陀螺仪传感器是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，通过陀螺仪传感器可以检测到终端设备的角增量信息。
[0045]
可选地，加速度传感器和陀螺仪传感器可以是集成在终端设备内的，比如在智能
手机内部集成的加速度传感器和陀螺仪传感器；也可以是在需要时安装在终端设备上的，比如在车辆终端上安装加速传感器和陀螺仪传感器。
[0046]
在步骤s220中，根据加速度信息确定终端设备的运动状态。
[0047]
在一些可选的实施例中，根据加速度信息确定终端设备的运动状态的过程可以是根据加速度信息，计算终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值，如果比力加速度的模值与重力加速度之间的差值的模值小于第一加速度阈值，则确定终端设备处于目标运动状态，也即处于加速度小于或等于设定值的状态，如静止状态、匀速行驶状态等。
[0048]
比如，若加速度传感器输出的比力加速度为重力加速度为g，第一加速度阈值为β1，那么如果满足则确定终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态。
[0049]
在一些可选的实施例中，根据加速度信息，计算终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值具体可以是：根据加速度信息，计算终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值，然后计算该平均值的模值与重力加速度之间的差值。该实施例的技术方案可以避免加速度传感器偶然输出异常的加速度值而导致终端设备的运动状态判断错误的问题，排除了加速度传感器测量噪声带来的影响，进而可以保证终端设备运动状态判断的准确性。
[0050]
在一些可选的实施例中，根据加速度信息确定终端设备的运动状态，还可以是：若比力加速度的模值与重力加速度之间的差值的模值小于第一加速度阈值、且终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二加速度阈值，则确定终端设备处于目标运动状态。该实施例的技术方案可以通过引入终端设备在水平方向上的比力加速度的模值的判断，确保终端设备运动状态判断的准确性。
[0051]
比如，若加速度传感器输出的在水平方向上的比力加速度为那么在满足以及时，可以确定终端设备处于加速度小于或等于设定值的状态。
[0052]
在一些可选的实施例中，若终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且比力加速度的模值与重力加速度之间的差值的模值小于第一加速度阈值，则确定终端设备处于目标运动状态。
[0053]
比如，若加速度传感器输出的在水平方向上的比力加速度为那么在满足以及超过设定时长时，可以认为这种情况在于终端设备的失准角误差较大造成的，因此可以确定终端设备处于加速度小于或等于设定值的状态，进而通过本技术实施例的技术方案来对终端设备的姿态进行修正。
[0054]
可选地，第一加速度阈值和第二加速度阈值不相等。
[0055]
在步骤s230中，若终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过加速度信息计算终端设备的失准角。
[0056]
在一些可选的实施例中，终端设备的加速度与失准角之间的关系可以包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式。
[0057]
比如，若水平方向上包含误差的比力加速度为(即加速度传感器输出的在水平方向上的比力加速度)，水平方向上的失准角为φh，那么水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式可以表示为其中，gn表示导航坐标系下的重力加速度，δ表示误差。
[0058]
在一些可选的实施例中，基于前述实施例中所述的关系表达式，根据加速度与失准角之间的关系，通过加速度信息计算终端设备的失准角的过程可以是：根据加速度信息对水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式进行求解，得到终端设备在水平方向上的失准角。该实施例的技术方案使得可以直接通过求解的方式来计算得到终端设备在水平方向上的失准角。
[0059]
在一些可选的实施例中，基于前述实施例中所述的关系表达式，根据加速度与失准角之间的关系，通过加速度信息计算终端设备的失准角的过程可以是：根据水平方向上的失准角、水平方向上包含误差的加速度，以及陀螺仪传感器输出的漂移量，建立状态空间模型，然后基于加速度信息，通过卡尔曼滤波估计算法求解状态空间模型，得到终端设备在水平方向上的失准角。该实施例的技术方案可以通过建立状态空间模型，基于卡尔曼滤波估计算法来计算终端设备在水平方向上的失准角。
[0060]
继续参照图2所示，在步骤s240中，根据终端设备的失准角和陀螺仪传感器输出的角增量信息，对终端设备的姿态进行修正。
[0061]
在一些可选的实施例中，对终端设备的姿态进行修正可以是先计算终端设备的等效姿态旋转矩阵，然后再基于等效姿态矩阵来对姿态进行修正。具体地，可以根据终端设备的失准角、陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息，以及终端设备在t
m-1
时刻的等效姿态旋转矩阵，计算终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，其中，m大于或等于1，然后基于终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，对终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0062]
在一些可选的实施例中，对终端设备的姿态进行修正可以是先计算终端设备的姿态四元数，然后再基于姿态四元数来对姿态进行修正。具体地，可以根据陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息和终端设备的失准角，计算终端设备经过失准角修正后的角增量，然后根据终端设备经过失准角修正后的角增量，计算终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数，并根据终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数，以及终端设备在t
m-1
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，计算终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，进而基于终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，对终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0063]
在一些可选的实施例中，前述实施例中所提到的加速度与失准角之间的关系可以通过如图3所示的流程来得到，具体地，参照图3所示，包括以下步骤：
[0064]
在步骤s310，将惯导系统基本方程映射到目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式。
[0065]
在一些可选的实施例中，目标运动状态所对应的运动环境可以是低加速度的运动环境或者静止的运动环境。在这种运动环境中，惯导系统基本方程映射得到的惯导系统等效表达式可以表示为
[0066]
其中，表示b系(机体坐标系)到n系(导航坐标系)的等效姿态旋转矩阵；表示b系下比力加速度；gn表示n系下的重力加速度。
[0067]
在步骤s320，根据姿态误差对惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式。
[0068]
在一些可选的实施例中，根据姿态误差对惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式的过程具体可以是：根据机体坐标系(即b系)到导航坐标系(即n系)的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对惯导系统等效表达式进行调整。
[0069]
具体地，如果考虑到姿态误差项，那么可以表示为其中，i表示3
×
3的单位矩阵；φ
×
表示失准角的反对称矩阵；表示包含误差的b系到n系的等效姿态旋转矩阵；表示b系下包含误差的比力加速度；表示b系到n系的等效姿态旋转矩阵的理论值。
[0070]
同时，根据可以推导出如果忽略加速度传感器的测量误差，那么因此，令及则可以表示为该关系式即为调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式。
[0071]
其中，表示b系下比力加速度的理论值；表示导航坐标系下包含误差的比力加速度；表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。
[0072]
在步骤s330，基于重力加速度与包含误差的比力加速度在运动环境中的关系，对失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式进行调整，得到加速度与失准角之间的关系。
[0073]
在一些可选的实施例中，基于重力加速度与包含误差的比力加速度在运动环境中的关系，对关系表达式进行调整的过程可以是：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；
[0074]
其中，重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在运动环境中的关系为：gn表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；调整得到的水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φh表示水平方向上的失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。
[0075]
可见，在本技术实施例的技术方案中，当终端设备处于低加速度运动状态(比如等
红绿灯、匀速等)时，可以根据加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息来对终端设备的姿态进行修正，保持终端设备系统姿态的长时间稳定可用，进而可以提升终端设备的定位位置准确性和位置精度，便于为终端设备提供精确的导航指引。
[0076]
以下结合图4对本技术实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
[0077]
参照图4所示，根据本技术的一个实施例的姿态修正方法，包括如下步骤：
[0078]
步骤s401，获取陀螺仪传感器信号和加速度计信号。
[0079]
在一些可选的实施例中，在惯性导航系统中，加速度计可以是比力计，加速度计信号可以是比力加速度。陀螺仪传感器是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，通过陀螺仪传感器可以检测到终端设备的角增量信息。
[0080]
步骤s402，对终端设备的运动状态进行判断；如果是高加速度运动状态，则执行步骤s401；如果是静止或者低加速度运动状态，则执行步骤s403。
[0081]
在本技术的实施例中，是在静止或者低加速度运动状态对姿态进行修正，如果出现运动状态误判，不仅不能进行姿态修正，反而会引入较大的误差，因此需要准确判断终端设备的运动状态。
[0082]
在本技术的一个实施例中，可以通过加速度计输出的比力加速度的模值对运动状态进行初步判断，具体地，如果满足则确定终端设备不存在加速度机动，即处于加速度小于或等于设定值的运动状态。
[0083]
可选地，可以在终端设备平稳运动情况下，也就是姿态角变化不大的情况下，通过使用加速度计在一小段时间内的平均值来代替瞬时值进行判断，从而降低加速度计测量噪声带来的影响。
[0084]
但是，单纯的依靠条件来进行判断过于宽松，比如当取β1为0.5时，则当水平方向上存在3m/s2的加速度时也近似满足该判断条件，这显然是不合适的。因此，在本技术的实施例中，可以在上述条件的基础上，对包含误差的水平方向上的比力加速度进行进一步判断。
[0085]
比如，在满足以及时，可以确定终端设备没有加速度机动，即终端设备处于加速度小于或等于设定值的状态，进而可以采用本技术实施例提出的姿态修正方法对终端设备的姿态进行修正。
[0086]
在满足以及时，还可能存在以下两种情况：一是计算的姿态旋转阵中水平失准角φh比较大，二是终端设备确实存在较大的水平加速度机动。因此，如果条件只是在短时间内出现，则认为存在短时的大加速度机动；如果该条件连续出现较长时间，则可认为其根源在于失准角误差较大，因此可以利用水平加速度通过本技术实施例所提出的姿态修正方法对终端设备的姿态进行修正。
[0087]
步骤s403，利用加速度信息进行水平姿态修正。
[0088]
以下对本技术实施例中的姿态修正方法进行详细说明：
[0089]
在低加速的运动环境下，惯导系统基本方程可以近似表示为下述公式1：
[0090][0091]
其中，表示b系(机体坐标系)到n系(导航坐标系)的等效姿态旋转矩阵；表示b系下比力加速度；gn表示n系下的重力加速度。
[0092]
考虑到姿态误差项，那么公式1可以表示为下述公式2：
[0093][0094]
其中，i表示3
×
3的单位矩阵；φ
×
表示失准角的反对称矩阵；表示包含误差的b系到n系的等效姿态旋转矩阵；表示b系下包含误差的比力加速度。
[0095]
根据可以推导出如果忽略加速度传感器的测量误差，那么因此，令及则公式2可以表示为下述公式3：
[0096][0097]
其中，表示b系下比力加速度的理论值；表示导航坐标系下包含误差的比力加速度；表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。
[0098]
虽然公式3左侧的反对称阵是不可逆的，继而导致只由和并不能够完整地求解出失准角φ。但是，在低加速度运动环境时等式近似成立，因此将其代入上述公式3后则可以得到如下公式4：
[0099][0100]
其中，φe表示平台东向失准角；φn表示平台北向失准角；φu表示平台天向失准角；表示n系下x方向的比力加速度；表示n系下y方向的比力加速度。公式4中的“*”表示矩阵中不需要关注的元素，可以令这些项为0，则水平失准角φh可以表示为：φh＝[φ
e φ
n 0]
t
；水平计算加速度(即包含误差)可以表示为那么公式4可以进一步表示为下述公式5：
[0101][0102]
其中，表示水平方向上包含误差的比力加速度。
[0103]
本技术实施例通过公式5建立了水平加速度和失准角间的关系，而通过公式5求解水平失准角φh可以有多种方法，本技术提出了两个具体的实施例，下面分别对这两个实施例进行阐述：
[0104]
实施例1：直接求解法
[0105]
根据上述公式5可以通过计算得到下述公式6：
[0106][0107]
其中，e3表示单位矢量，且e3＝[0 0 1]
t
。
[0108]
将公式6左右两边同时乘以并令则可以整理得到下述公式7：
[0109][0110]
其中，表示等效姿态旋转阵中的第三行向量；φb表示b系下的失准角。通过公式7可知，两单位矢量与之间的矢量夹角就是所要求取的水平失准角。
[0111]
实施例2：卡尔曼滤波估计算法
[0112]
由于系统的状态变量共5维，分别是：水平失准角φe和φn；陀螺仪漂移量量测信息为：水平加速度和因此，可以据此构建系统状态空间模型，具体如下公式8所示：
[0113][0114]
其中，其中，
[0115]
且c1表示的第一行向量；c2表示的第二行向量；w
ε
表示等效陀螺仪噪声；w
rg
表示等效加速度计噪声；βg＝diag(1/τ
gx 1/τ
gy 1/τ
gz
)，τ
gx
、τ
gy
、τ
gz
分别表示陀螺仪噪声的时间相关常数；v表示加速度测量噪声。
[0116]
通过求解上述模型可以得到水平失准角。相较于直接求解法，卡尔曼滤波估计法对陀螺仪漂移也进行了细致建模，因而能够更好地反映系统的误差特性，因此具有更好的性能。
[0117]
在计算得到失准角φb之后，可以结合陀螺仪的输出对计算的姿态旋转矩阵进行更新和修正，具体如下公式9所示：
[0118][0119]
其中，表示陀螺仪在时间段[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息；表示在n系下m-1时刻到m时刻的等效姿态旋转矩阵；表示在b系下m-1时刻到m时刻的等效姿态旋转矩阵；表示m时刻b系到n系的等效姿态旋转矩阵；表示计算得到的m-1时刻b系到n系的等效姿态旋转矩阵(包含有误差)。
[0120]
在对等效姿态旋转矩进行更新和修正之后，可以基于等效姿态矩阵来对终端设备的姿态进行修正。
[0121]
此外，以姿态四元数表示的带加权失准角修正的姿态更新算法可以通过下述公式10进行表示：
[0122][0123]
其中，并且δθ
′m满足下述公式11：
[0124][0125]
在上述描述中，表示哈达玛积，即hadamard product；表示m时刻b系到n系的姿态四元数；表示m-1时刻的b系到m时刻b系的姿态四元数；α∈[0,1]表示失准角修正系数；δθ
′m表示经过失准角修正后的角增量且有δθ
′m＝|δθ
′m|。
[0126]
在计算得到终端设备的姿态四元数之后，可以基于姿态四元数来对姿态进行修正。
[0127]
可见本技术上述实施例的技术方案可以快速响应终端设备角运动变化的同时，又能不断的对水平失准角进行修正，使误差不断减小，继而实现较高精度的水平姿态导航，为用户提供更精确的导航指引。
[0128]
以下介绍本技术的装置实施例，可以用于执行本技术上述实施例中的姿态修正方法。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术上述的姿态修正方法的实施例。
[0129]
图5示出了根据本技术的一个实施例的姿态修正装置的框图，该姿态修正装置可以设置在具有计算处理功能的设备内，比如可以由车辆终端、移动终端等终端设备，也可以设置在与终端设备通信的服务器内。
[0130]
参照图5所示，根据本技术的一个实施例的姿态修正装置500，包括：获取单元502、确定单元504、处理单元506和修正单元508。
[0131]
其中，获取单元502配置为获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信
息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；确定单元504配置为根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；处理单元506配置为若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；修正单元508配置为根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。
[0132]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元504配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值；若所述差值的模值小于第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0133]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元504配置为：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值；计算所述平均值的模值与所述重力加速度之间的差值。
[0134]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元504配置为：若所述差值的模值小于所述第一加速度阈值、且所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0135]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元504配置为：若所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于所述第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且所述差值的模值小于所述第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。
[0136]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元506配置为：将惯导系统基本方程映射到所述目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式；根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式；基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，得到所述加速度与失准角之间的关系。
[0137]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元506配置为：根据机体坐标系到导航坐标系的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对所述惯导系统等效表达式进行调整；其中，调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式为：其中，表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。
[0138]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元506配置为：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对所述关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；其中，所述重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系为：gn表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；所述调整得到的所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φh表示水平方向上的
失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。
[0139]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元506配置为：根据所述加速度信息对所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式进行求解，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
[0140]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；所述处理单元506配置为：根据水平方向上的失准角、水平方向上包含误差的加速度，以及所述陀螺仪传感器输出的漂移量，建立状态空间模型；基于所述加速度信息，通过卡尔曼滤波估计算法求解所述状态空间模型，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。
[0141]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元508配置为：根据所述终端设备的失准角、所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息，以及所述终端设备在t
m-1
时刻的等效姿态旋转矩阵，计算所述终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，其中，m大于或等于1；基于所述终端设备在tm时刻的等效姿态旋转矩阵，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0142]
在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述修正单元508配置为：根据所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,tm]内输出的角增量信息和所述终端设备的失准角，计算所述终端设备经过失准角修正后的角增量；根据所述终端设备经过失准角修正后的角增量，计算所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数；根据所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到tm时刻的姿态四元数，以及所述终端设备在t
m-1
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，计算所述终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数；基于所述终端设备在tm时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。
[0143]
图6示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
[0144]
需要说明的是，图6示出的电子设备的计算机系统600仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0145]
如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(central processing unit，cpu)601，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(random access memory，ram)603中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram 603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 601、rom 602以及ram 603通过总线604彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口605也连接至总线604。
[0146]
以下部件连接至i/o接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(cathode ray tube，crt)、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如lan(local area network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至i/o接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
[0147]
特别地，根据本技术的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本技术的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)601执行时，执行本技术的系统中限定的各种功能。
[0148]
需要说明的是，本技术实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
[0149]
附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序的组合来实现。
[0150]
描述于本技术实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0151]
作为另一方面，本技术还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个计算机程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
[0152]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单
元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0153]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本技术实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本技术实施方式的方法。
[0154]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
[0155]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种姿态修正方法，其特征在于，包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。2.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，包括：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值；若所述差值的模值小于第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。3.根据权利要求2所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息，计算所述终端设备的比力加速度的模值与重力加速度之间的差值，包括：根据所述加速度信息，计算所述终端设备的加速度传感器在设定时间段内输出的比力加速度的平均值；计算所述平均值的模值与所述重力加速度之间的差值。4.根据权利要求2所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，还包括：若所述差值的模值小于所述第一加速度阈值、且所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值小于第二加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。5.根据权利要求4所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态，还包括：若所述终端设备在水平方向上的比力加速度的模值大于或等于所述第二加速度阈值的持续时间超过设定时长、且所述差值的模值小于所述第一加速度阈值，则确定所述终端设备处于所述目标运动状态。6.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，所述姿态修正方法还包括：将惯导系统基本方程映射到所述目标运动状态所对应的运动环境中，得到惯导系统等效表达式；根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式；基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，得到所述加速度与失准角之间的关系。7.根据权利要求6所述的姿态修正方法，其特征在于，根据姿态误差对所述惯导系统等效表达式进行调整，得到失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式，包括：根据机体坐标系到导航坐标系的等效姿态旋转矩阵理论值与包含误差的等效姿态旋转矩阵之间的关系、导航坐标系下包含误差的比力加速度与机体坐标系下包含误差的比力
加速度之间的关系，以及导航坐标系下包含误差的比力加速度与重力加速度之间的关系，对所述惯导系统等效表达式进行调整；其中，调整得到的失准角与包含误差的比力加速度之间的关系表达式为：其中，表示导航坐标系下包含误差的比力加速度的反对称矩阵；φ表示失准角；δ表示误差。8.根据权利要求7所述的姿态修正方法，其特征在于，基于重力加速度与所述包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，对所述关系表达式进行调整，包括：基于重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系，根据水平方向上的失准角的表示方式对所述关系表达式进行调整，得到水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系；其中，所述重力加速度与导航坐标系下包含误差的比力加速度在所述运动环境中的关系为：g
n
表示导航坐标系下的重力加速度；g表示导航坐标系下的重力加速度的数值；所述调整得到的所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系为：φ
h
表示水平方向上的失准角；表示水平方向上包含误差的比力加速度。9.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角，包括：根据所述加速度信息对所述水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式进行求解，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。10.根据权利要求1所述的姿态修正方法，其特征在于，所述加速度与失准角之间的关系包括水平方向上包含误差的比力加速度与水平方向上的失准角之间的关系表达式；根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角，包括：根据水平方向上的失准角、水平方向上包含误差的加速度，以及所述陀螺仪传感器输出的漂移量，建立状态空间模型；基于所述加速度信息，通过卡尔曼滤波估计算法求解所述状态空间模型，得到所述终端设备在水平方向上的失准角。11.根据权利要求1至10中任一项所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正，包括：根据所述终端设备的失准角、所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,t
m
]内输出的角增量信息，以及所述终端设备在t
m-1
时刻的等效姿态旋转矩阵，计算所述终端设备在t
m
时刻的等效姿态旋转矩阵，其中，m大于或等于1；基于所述终端设备在t
m
时刻的等效姿态旋转矩阵，对所述终端设备在m时刻的姿态进行
修正。12.根据权利要求1至10中任一项所述的姿态修正方法，其特征在于，根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正，包括：根据所述陀螺仪传感器在[t
m-1
,t
m
]内输出的角增量信息和所述终端设备的失准角，计算所述终端设备经过失准角修正后的角增量；根据所述终端设备经过失准角修正后的角增量，计算所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到t
m
时刻的姿态四元数；根据所述终端设备在机体坐标系下从t
m-1
时刻到t
m
时刻的姿态四元数，以及所述终端设备在t
m-1
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，计算所述终端设备在t
m
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数；基于所述终端设备在t
m
时刻从机体坐标系到导航坐标系下的姿态四元数，对所述终端设备在m时刻的姿态进行修正。13.一种姿态修正装置，其特征在于，包括：获取单元，配置为获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；确定单元，配置为根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；处理单元，配置为若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；修正单元，配置为根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。14.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的姿态修正方法。15.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求1至12中任一项所述的姿态修正方法。

技术总结
本申请的实施例提供了一种姿态修正方法、装置、计算机可读介质及电子设备，可应用于地图导航等领域。该姿态修正方法包括：获取终端设备上安装的加速度传感器输出的加速度信息和陀螺仪传感器输出的角增量信息；根据所述加速度信息确定所述终端设备的运动状态；若所述终端设备处于加速度小于或等于设定值的目标运动状态，则根据加速度与失准角之间的关系，通过所述加速度信息计算所述终端设备的失准角；根据所述终端设备的失准角和所述陀螺仪传感器输出的角增量信息，对所述终端设备的姿态进行修正。本申请实施例的技术方案可以提升终端设备的定位位置准确性，便于为终端设备提供精确的导航指引。精确的导航指引。精确的导航指引。


技术研发人员：姜畔 袁义龙 王洪凯
受保护的技术使用者：腾讯科技（深圳）有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/9/7