CN111426332B - 航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质。所述方法包括：获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，航向角是根据组合导航***中的第一传感器确定的，航迹角是根据导航***中的第二传感器确定的，第一行驶过程的行驶策略为驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶；根据航迹角确定航迹角均值，以及根据航向角确定航向角均值；根据航迹角均值和航向角均值得到第一传感器的航向安装误差。有益效果在于，不需要对驾驶设备的硬件进行改动，也不需要利用电子水平象限仪、经纬仪这类价格昂贵、操作复杂的设备，并且通过数据的均值计算，增强了计算结果的鲁棒性，成本低，结果准，效率高。

Description

航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及导航技术领域，具体涉及航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

驾驶设备中通常安装有各类传感器，例如全球定位***GPS传感器、惯性测量单元IMU等，帮助驾驶设备，尤其是自动驾驶设备进行定位和导航等。但是由于这些传感器在安装到驾驶设备上时，可能出现实际安装位置与预设安装位置不一致的情况，也就是产生安装误差，如果直接使用传感器采集的数据而不考虑安装误差，最终的定位和导航结果就会不准确。而目前缺少一种有效测量安装误差，特别是航向安装误差的方式。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的航向安装误差确定方法、装置、电子设备和存储介质。

依据本申请的一个方面，提供了一种航向安装误差确定方法，包括：

获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，所述航向角是根据所述组合导航***中的第一传感器确定的，所述航迹角是根据所述导航***中的第二传感器确定的，所述第一行驶过程的行驶策略为所述驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶；根据所述航迹角确定航迹角均值，以及根据所述航向角确定航向角均值；根据所述航迹角均值和所述航向角均值得到所述第一传感器的航向安装误差。

可选地，所述第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，所述获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角包括：根据所述GNSS传感器采集的地理位置信息和/或速度信息确定航迹角。

可选地，所述第一传感器为惯性测量单元IMU，所述方法还包括：获取所述组合导航***在所述驾驶设备第二行驶过程中输出的导航数据；所述第二行驶过程在所述第一行驶过程之前；根据所述导航数据对所述组合导航***进行校准。

可选地，所述第二行驶过程的行驶策略包括如下的至少一种：所述驾驶设备进行直线加速行驶；所述驾驶设备进行直线减速行驶；所述驾驶设备进行“8”字形行驶。

可选地，所述根据所述导航数据对所述组合导航***进行校准包括：根据所述导航数据确定所述IMU的航向误差，根据所述IMU的航向误差对所述组合导航***进行校准，直至所述IMU的航向误差收敛。

可选地，所述根据所述导航数据确定所述IMU的航向误差包括：根据卡尔曼滤波器以及所述导航数据计算出所述IMU的航向误差。

可选地，该方法还包括：利用所述航向安装误差以及所述组合导航***输出的航向角确定所述驾驶设备的航向。

根据本申请的另一方面，提供了一种航向误差确定装置，包括：数据获取单元，用于获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，所述航向角是根据所述组合导航***中的第一传感器确定的，所述航迹角是根据所述导航***中的第二传感器确定的，所述第一行驶过程的行驶策略为所述驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶；确定单元，用于根据所述航迹角确定航迹角均值，以及根据所述航向角确定航向角均值；根据所述航迹角均值和所述航向角均值得到所述第一传感器的航向安装误差。

可选地，所述第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，所述获取单元，用于根据所述GNSS传感器采集的地理位置信息和/或速度信息确定航迹角。

可选地，所述第一传感器为惯性测量单元IMU，所述装置还包括：校准单元，用于获取所述组合导航***在所述驾驶设备第二行驶过程中输出的导航数据；所述第二行驶过程在所述第一行驶过程之前；根据所述导航数据对所述组合导航***进行校准。

可选地，所述第二行驶过程的行驶策略包括如下的至少一种：所述驾驶设备进行直线加速行驶；所述驾驶设备进行直线减速行驶；所述驾驶设备进行“8”字形行驶。

可选地，所述校准单元，用于根据所述导航数据确定所述IMU的航向误差，根据所述IMU的航向误差对所述组合导航***进行校准，直至所述IMU的航向误差收敛。

可选地，所述校准单元，用于根据卡尔曼滤波器以及所述导航数据计算出所述IMU的航向误差。

可选地，所述确定单元，还用于利用所述航向安装误差以及所述组合导航***输出的航向角确定所述驾驶设备的航向。

依据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一所述的方法。

依据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如上述任一所述的方法。

由上述可知，本申请的技术方案，通过获取驾驶设备在高速直线行驶过程中，组合导航***基于第一传感器和第二传感器输出的航向角和航迹角，分别计算航迹角均值以及航向角均值，最终根据航迹角均值和航向角均值得到第一传感器的航向安装误差。该技术方案的有益效果在于，不需要对驾驶设备的硬件进行改动，也不需要利用电子水平象限仪、经纬仪这类价格昂贵、操作复杂的设备，并且通过数据的均值计算，增强了计算结果的鲁棒性，成本低，结果准，效率高。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本申请一个实施例的航向安装误差确定方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请一个实施例的航向安装误差确定装置的结构示意图；

图3示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图；

图4示出了根据本申请一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图；

图5示出了航向安装误差的形成原理示意图；

图6示出了航向安装误差的计算原理示意图；

图7示出了一种用于实施航向安装误差确定方法的软件界面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

航向本义是指飞机或船舶的航行方向，通常用航线和基准线在水平面中组成的角度来表示，该角度从基准线按顺时针方向转动来计量。目前在无人车等自动驾驶领域，也使用这个词指示无人车的行进方向。在本申请中航向即指代驾驶设备的行进方向。

为了确定驾驶设备的航向，目前有很多种可选的传感器，例如IMU和GPS传感器等，但传感器在安装到驾驶设备上时可能产生安装误差。

图5以小汽车和IMU为例进行说明，在图5中，定义右、前、上三个方向分别对应x轴、y轴和z轴，围绕x轴、y轴和z轴产生的转动角分别为俯仰角pitch，翻滚角roll和航向角yaw。理想情况下，如果IMU坐标系与小汽车坐标系重合，则IMU测量出的y轴朝向就是小汽车的y轴朝向，也就能够确定小汽车的航向。

但是实际安装并不能做到使IMU坐标系与小汽车坐标系完美重合。此时，IMU坐标系的y轴与小汽车坐标系的y轴之间如果产生偏差，形成了夹角，那么该夹角就是航向安装误差。

目前，获取航向安装误差的方法主要通过测量方式，例如使用电子水平象限仪及经纬仪等。但这些设备不仅价格昂贵，而且在实际应用过程中有一定操作难度。

本申请的设计构思则在于，让驾驶设备以预设的方式动起来，获取在行驶过程中的航向角和航迹角，计算得出航向安装误差。

图1示出了根据本申请一个实施例的航向安装误差确定方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤S110，获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角。

其中，航向角是根据组合导航***中的第一传感器确定的，航迹角是根据导航***中的第二传感器确定的，第一行驶过程的行驶策略为驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶。

航迹是指驾驶设备行进的轨迹，那么可以看出，如果航迹是一条直线，或者可以近似认为是一条直线，那么，航迹的指向就可以认为是驾驶设备的航向。本申请的技术方案就是基于这一点设计的。为提高精度，可以使驾驶设备进行匀速直线行驶(即近似认为水平和转向加速度均为0)。当然，这仅是一种示例，只要能够得到较为规则的航迹，使得航迹的朝向与航向一致即可。

在这种情况下，航迹角是指航迹与大地坐标系基准线的夹角，例如驾驶设备进行直线行驶，那么航迹角就是这条直线与大地坐标系y轴的夹角，可认为此时的航迹角是准确、不存在误差的航向角。

步骤S120，根据航迹角确定航迹角均值，以及根据航向角确定航向角均值。

通过上述步骤，避免了单一或少量取值所造成的漂移现象，不需要要求航迹角数据和航向角数据中的每个值都精准，使得整个航向误差确定过程的实现更简单，在实际应用中能够完成。

换句话说，以直线行驶为例，不要求驾驶设备在整个过程中严格保持直线行驶，只要大部分时间保持直线行驶，最终仍然可以得到精度较高的结果。

步骤S130，根据航迹角均值和航向角均值得到第一传感器的航向安装误差。

例如，用航迹角均值和航向角均值作差，得到的结果就是第一传感器的航向安装误差。图6以小汽车为例示出了航向安装误差的计算原理图。如图6所示，我们希望航向角就是航迹角，但是由于航向安装误差的存在，使得航向角与航迹角之间存在夹角。通过上述过程，可以求得航迹角与航向角之间的差值，也就是确定出了航向安装误差。

可见，图1所示的方法，不需要对驾驶设备的硬件进行改动，也不需要利用电子水平象限仪、经纬仪这类价格昂贵、操作复杂的设备，并且通过数据的均值计算，增强了计算结果的鲁棒性，成本低，结果准，效率高。使用经过该方法确定的航向安装误差，可以提高驾驶设备导航效果，对于配送、自动驾驶等场景有着良好的助力。

在本申请的一个实施例中，上述方法中，第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角包括：根据GNSS传感器采集的地理位置信息和/或速度信息确定航迹角。

许多驾驶设备上安装有GPS传感器、北斗导航传感器等GNSS传感器，这些GNSS传感器可以采集到驾驶设备在行驶过程中的位置信息以及速度信息，进而确定航迹角。

比如，车辆在从A点运动到B点的过程中，GPS传感器获取到A点的地理位置坐标(ax，ay)，B点的地理位置坐标(bx，by)，根据该两点的地理位置坐标连线可得一条直线方程，根据该直线方程就可以计算出航迹角。为了保证GNSS传感器的可用性，可以要求第一行驶过程中驾驶设备保持较高的速度，例如小汽车以不小于60km/h的速度直线行驶。

但是GNSS传感器的问题在于，如果驾驶设备的速度较慢，或是干脆处于静止状态，那么就无法确定驾驶设备的航向角；并且GNSS还受到精度的限制，难以仅利用GNSS确定驾驶设备的航向角。

因此，许多驾驶设备还利用了IMU。IMU是测量物体三轴姿态角及加速度的装置，一般的IMU包括三轴陀螺仪及三轴加速度计，某些9轴IMU还包括三轴磁力计。由于其原理上是利用了物体的惯性，不需要与天上的卫星进行通信，从较GNSS设备而言，适用场景更广泛。但是其比较依赖于安装精度。

在本申请的一个实施例中，上述方法中，第一传感器为惯性测量单元IMU，方法还包括：获取组合导航***在驾驶设备第二行驶过程中输出的导航数据；第二行驶过程在第一行驶过程之前；根据导航数据对组合导航***进行校准。

上述实施例介绍了IMU与GNSS的优缺点，在实际应用中，很多驾驶设备上会设置有结合了IMU与GNSS传感器的组合导航***。本申请所利用的驾驶设备上也可以部署有这样的组合导航***。

另外就是除了安装误差以外，传感器自身也存在着一定的设计误差，组合导航***还可能存在***误差，如果根据GNSS直接输出的航迹角以及IMU直接输出的航向角进行计算，就忽视了设计误差和***误差，影响航向安装误差的确定效果。因此，可以在第二行驶过程中，根据组合导航***输出的导航数据，对组合导航***进行初始校准，目的就是减小设计误差和***误差的影响。

在本申请的一个实施例中，上述方法中，第二行驶过程的行驶策略包括如下的至少一种：驾驶设备进行直线加速行驶；驾驶设备进行直线减速行驶；驾驶设备进行“8”字形行驶。

由于需要先校准，避免设计误差和***误差的影响，再进行航向安装误差的确定，因此可以先使驾驶设备进行第二行驶过程，再进行第一行驶过程，可见本申请中的第一和第二并不代表对先后顺序的限制。另外，每个行驶过程都有着相应的目的，第二行驶过程的目的是驾驶设备通过复杂的动作，使组合导航***的传感器感知更丰富，便于校准，因此可以通过直线加减速与“8”字形行驶轨迹的结合，使得车辆在多个维度上具有加速度，校准效果更好。

在本申请的一个实施例中，上述方法中，根据导航数据对组合导航***进行校准包括：根据导航数据确定IMU的航向误差，根据IMU的航向误差对组合导航***进行校准，直至IMU的航向误差收敛。

本申请的实施例主要是对第一传感器的航向安装误差进行确定，主要影响这一点的就是第一传感器的在航向上的设计误差，也就是航向误差。因此，可以在IMU的航向误差收敛后，停止初始校准，具体可以是IMU的航向误差的标准差std小于一个预设的收敛值，如0.1°。

在本申请的一个实施例中，上述方法中，根据导航数据确定IMU的航向误差包括：根据卡尔曼滤波器以及导航数据计算出IMU的航向误差。

卡尔曼滤波(Kalman filtering)是一种利用线性***状态方程，通过***输入输出观测数据，对***状态进行最优估计的算法。因此，对上述的组合导航***进行初始校准，就可以利用卡尔曼滤波器以及导航数据来实现，具体的算法可以参照现有技术，本申请对此不作限制。

在本申请的一个实施例中，上述方法还包括：利用航向安装误差以及组合导航***输出的航向角确定驾驶设备的航向。实际上，可以通过航向安装误差、航向误差以及航向角联合确定驾驶设备的航向，在组合导航***中也可以综合考虑其他传感器输出的数据。

下面以一个具体的实施例介绍驾驶设备航向确定的全过程。图7是该实施例用于实施航向安装误差确定方法的软件界面。

首先，选择串口号，配置波特率，点击“open”，软件开始采集组合导航设备输出数据；然后点击“alignment”进入初始校准阶段，校准过程采用直线加减速+绕“8”字的方式，校准过程中实时显示航向误差的std值；待IMU航向误差收敛后(航向误差std小于0.1°)，点击“headerr_calc”按钮，开始进行航向安装误差的估算，估算过程车辆保持直线高速行驶，车速大于60km/h，实时显示记录航迹角

与航向角

求取均值可获得航向安装误差角

并在界面上显示；最后计算车体航向：

图2示出了根据本申请一个实施例的航向安装误差确定装置的结构示意图。如图2所示，航向安装误差确定装置200包括：

数据获取单元210，用于获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，航向角是根据组合导航***中的第一传感器确定的，航迹角是根据导航***中的第二传感器确定的，第一行驶过程的行驶策略为驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶。

其中，航向角是根据组合导航***中的第一传感器确定的，航迹角是根据导航***中的第二传感器确定的，第一行驶过程的行驶策略为驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶。

航迹是指驾驶设备行进的轨迹，那么可以看出，如果航迹是一条直线，或者可以近似认为是一条直线，那么，航迹的指向就可以认为是驾驶设备的航向。本申请的技术方案就是基于这一点设计的。为提高精度，可以使驾驶设备进行匀速直线行驶(即近似认为水平和转向加速度均为0)。当然，这仅是一种示例，只要能够得到较为规则的航迹，使得航迹的朝向与航向一致即可。

在这种情况下，航迹角是指航迹与大地坐标系基准线的夹角，例如驾驶设备进行直线行驶，那么航迹角就是这条直线与大地坐标系y轴的夹角，可认为此时的航迹角是准确、不存在误差的航向角。

确定单元220，用于根据航迹角确定航迹角均值，以及根据航向角确定航向角均值；根据航迹角均值和航向角均值得到第一传感器的航向安装误差。

通过上述步骤，避免了单一或少量取值所造成的漂移现象，不需要要求航迹角数据和航向角数据中的每个值都精准，使得整个航向误差确定过程的实现更简单，在实际应用中能够完成。

换句话说，以直线行驶为例，不要求驾驶设备在整个过程中严格保持直线行驶，只要大部分时间保持直线行驶，最终仍然可以得到精度较高的结果。

例如，用航迹角均值和航向角均值作差，得到的结果就是第一传感器的航向安装误差。

可见，图2所示的装置，不需要对驾驶设备的硬件进行改动，也不需要利用电子水平象限仪、经纬仪这类价格昂贵、操作复杂的设备，并且通过数据的均值计算，增强了计算结果的鲁棒性，成本低，结果准，效率高。使用经过该装置确定的航向安装误差，可以提高驾驶设备导航效果，对于配送、自动驾驶等场景有着良好的助力。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，获取单元210，用于根据GNSS传感器采集的地理位置信息和/或速度信息确定航迹角。

许多驾驶设备上安装有GPS传感器、北斗导航传感器等GNSS传感器，这些GNSS传感器可以采集到驾驶设备在行驶过程中的位置信息以及速度信息，进而确定航迹角。

比如，车辆在从A点运动到B点的过程中，GPS传感器获取到A点的地理位置坐标(ax，ay)，B点的地理位置坐标(bx，by)，根据该两点的地理位置坐标连线可得一条直线方程，根据该直线方程就可以计算出航迹角。为了保证GNSS传感器的可用性，可以要求第一行驶过程中驾驶设备保持较高的速度，例如小汽车以不小于60km/h的速度直线行驶。

但是GNSS传感器的问题在于，如果驾驶设备的速度较慢，或是干脆处于静止状态，那么就无法确定驾驶设备的航向角；并且GNSS还受到精度的限制，难以仅利用GNSS确定驾驶设备的航向角。

因此，许多驾驶设备还利用了IMU。IMU是测量物体三轴姿态角及加速度的装置，一般的IMU包括三轴陀螺仪及三轴加速度计，某些9轴IMU还包括三轴磁力计。由于其原理上是利用了物体的惯性，不需要与天上的卫星进行通信，从较GNSS设备而言，适用场景更广泛。但是其比较依赖于安装精度。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，第一传感器为惯性测量单元IMU，装置还包括：校准单元，用于获取组合导航***在驾驶设备第二行驶过程中输出的导航数据；第二行驶过程在第一行驶过程之前；根据导航数据对组合导航***进行校准。

上述实施例介绍了IMU与GNSS的优缺点，在实际应用中，很多驾驶设备上会设置有结合了IMU与GNSS传感器的组合导航***。本申请所利用的驾驶设备上也可以部署有这样的组合导航***。

另外就是除了安装误差以外，传感器自身也存在着一定的设计误差，组合导航***还可能存在***误差，如果根据GNSS直接输出的航迹角以及IMU直接输出的航向角进行计算，就忽视了设计误差和***误差，影响航向安装误差的确定效果。因此，可以在第二行驶过程中，根据组合导航***输出的导航数据，对组合导航***进行初始校准，目的就是减小设计误差和***误差的影响。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，第二行驶过程的行驶策略包括如下的至少一种：驾驶设备进行直线加速行驶；驾驶设备进行直线减速行驶；驾驶设备进行“8”字形行驶。

由于需要先校准，避免设计误差和***误差的影响，再进行航向安装误差的确定，因此可以先使驾驶设备进行第二行驶过程，再进行第一行驶过程，可见本申请中的第一和第二并不代表对先后顺序的限制。另外，每个行驶过程都有着相应的目的，第二行驶过程的目的是驾驶设备通过复杂的动作，使组合导航***的传感器感知更丰富，便于校准，因此可以通过直线加减速与“8”字形行驶轨迹的结合，使得车辆在多个维度上具有加速度，校准效果更好。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，校准单元，用于根据导航数据确定IMU的航向误差，根据IMU的航向误差对组合导航***进行校准，直至IMU的航向误差收敛。

本申请的实施例主要是对第一传感器的航向安装误差进行确定，主要影响这一点的就是第一传感器的在航向上的设计误差，也就是航向误差。因此，可以在IMU的航向误差收敛后，停止初始校准，具体可以是IMU的航向误差的标准差std小于一个预设的收敛值，如0.1°。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，校准单元，用于根据卡尔曼滤波器以及导航数据计算出IMU的航向误差。

卡尔曼滤波(Kalman filtering)是一种利用线性***状态方程，通过***输入输出观测数据，对***状态进行最优估计的算法。因此，对上述的组合导航***进行初始校准，就可以利用卡尔曼滤波器以及导航数据来实现，具体的算法可以参照现有技术，本申请对此不作限制。

在本申请的一个实施例中，上述装置中，确定单元220，还用于利用航向安装误差以及组合导航***输出的航向角确定驾驶设备的航向。实际上，可以通过航向安装误差、航向误差以及航向角联合确定驾驶设备的航向，在组合导航***中也可以综合考虑其他传感器输出的数据。

综上所述，本申请的技术方案，通过获取驾驶设备在高速直线行驶过程中，组合导航***基于第一传感器和第二传感器输出的航向角和航迹角，分别计算航迹角均值以及航向角均值，最终根据航迹角均值和航向角均值得到第一传感器的航向安装误差。该技术方案的有益效果在于，不需要对驾驶设备的硬件进行改动，也不需要利用电子水平象限仪、经纬仪这类价格昂贵、操作复杂的设备，并且通过数据的均值计算，增强了计算结果的鲁棒性，成本低，结果准，效率高。使用经过该方法确定的航向安装误差，可以提高驾驶设备导航效果，对于配送、自动驾驶等场景有着良好的助力。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的航向安装误差确定装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图3示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备300包括处理器310和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器320。存储器320可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器320具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码331的存储空间330。例如，用于存储计算机可读程序代码的存储空间330可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码331。计算机可读程序代码331可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图4所述的计算机可读存储介质。图4示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质400存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码331，可以被电子设备300的处理器310读取，当计算机可读程序代码331由电子设备300运行时，导致该电子设备300执行上面所描述的方法中的各个步骤，具体来说，该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码331可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码331可以以适当形式进行压缩。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种航向安装误差确定方法，其特征在于，该方法包括：

获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，所述航向角是根据所述组合导航***中的第一传感器确定的，所述航迹角是根据所述导航***中的第二传感器确定的，所述第一行驶过程的行驶策略为所述驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶，所述直线行驶包括近似直线行驶，所述第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，所述第一传感器为惯性测量单元IMU；所述航迹角是指驾驶设备的行进轨迹与大地坐标系基准线的夹角；

所述航迹角通过如下方式得到：

获取所述驾驶设备在第一行驶过程对应的起止点的地理位置坐标；

根据所述起止点的地理位置坐标确定直线方程；

根据所述直线方程计算所述航迹角；

根据所述航迹角确定航迹角均值，以及根据所述航向角确定航向角均值；

根据所述航迹角均值和所述航向角均值得到所述第一传感器的航向安装误差；

所述根据所述航迹角均值和所述航向角均值得到所述第一传感器的航向安装误差包括：

将所述航迹角均值与所述航向角均值的差值作为所述第一传感器的航向安装误差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角包括：

根据所述GNSS传感器采集的地理位置信息和/或速度信息确定航迹角。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述组合导航***在所述驾驶设备第二行驶过程中输出的导航数据；所述第二行驶过程在所述第一行驶过程之前；

根据所述导航数据对所述组合导航***进行校准。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二行驶过程的行驶策略包括如下的至少一种：

所述驾驶设备进行直线加速行驶；

所述驾驶设备进行直线减速行驶；

所述驾驶设备进行“8”字形行驶。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述导航数据对所述组合导航***进行校准包括：

根据所述导航数据确定所述IMU的航向误差，根据所述IMU的航向误差对所述组合导航***进行校准，直至所述IMU的航向误差收敛。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述导航数据确定所述IMU的航向误差包括：

根据卡尔曼滤波器以及所述导航数据计算出所述IMU的航向误差。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

利用所述航向安装误差以及所述组合导航***输出的航向角确定所述驾驶设备的航向。

8.一种航向安装误差确定装置，其特征在于，该装置包括：

数据获取单元，用于获取驾驶设备的组合导航***在第一行驶过程中输出的航向角和航迹角；其中，所述航向角是根据所述组合导航***中的第一传感器确定的，所述航迹角是根据所述导航***中的第二传感器确定的，所述第一行驶过程的行驶策略为所述驾驶设备以不小于预设速度进行直线行驶，所述直线行驶包括近似直线行驶，所述第二传感器为全球导航卫星***GNSS传感器，所述第一传感器为惯性测量单元IMU；所述航迹角是指驾驶设备的行进轨迹与大地坐标系基准线的夹角；

所述航迹角通过如下方式得到：

获取所述驾驶设备在第一行驶过程对应的起止点的地理位置坐标；

根据所述起止点的地理位置坐标确定直线方程；

根据所述直线方程计算所述航迹角；

确定单元，用于根据所述航迹角确定航迹角均值，以及根据所述航向角确定航向角均值；根据所述航迹角均值和所述航向角均值得到所述第一传感器的航向安装误差；

所述确定单元具体用于：

将所述航迹角均值与所述航向角均值的差值作为所述第一传感器的航向安装误差。

9.一种电子设备，其中，该电子设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

Images