CN113375668B - 卫星导航***的天线安装角标定方法及装置 - Google Patents
卫星导航***的天线安装角标定方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请是关于一种卫星导航***的天线安装角标定方法及装置。该方法包括:根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差;根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度。本申请提供的方案,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定。
Description
技术领域
本申请涉及导航技术领域,尤其涉及一种卫星导航***的天线安装角标定方法及装置。
背景技术
RTK(Real-time kinematic,实时动态)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度,被广泛应用于自动驾驶车辆的定位导航中。但是,RTK技术需要接收卫星信号才能实现定向,在某些场景下,例如桥下,涵洞,隧道,密集楼宇之间等卫星信号不好的位置,因为遮挡将使得接收的卫星信号质量较差,从而,使得RTK定位结果出现错误。包含惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,简称IMU)的惯性导航***,可不借助外力,利用惯性测量单元的测量数据,能够连续提供位置、速度、姿态等定位信息,短时精度高,输出连续,可以应用在所有的复杂环境中。但是惯性导航***的定位误差会随着时间而增大,在需要长时间定位导航时达不到需要的精度。
由惯性导航***和RTK导航***组成的IMU/RTK组合导航***,融合了惯性导航***和RTK导航***的优点,RTK导航***可以辅助惯性导航***克服误差累积的缺点,惯性导航***也可以在RTK导航***无法无法定位时提供定位信息,IMU/RTK组合导航***能够实现持续、高精度地定位导航。
然而,由于RTK导航***搜索卫星的需要,一般将RTK导航***的天线安装于载体外部,在实际使用过程中,由于车辆震动,或者大风等环境因素,会造成天线安装的角度发生偏移,从而导致RTK导航***的输出的航向角产生误差。因此,需要对RTK导航***的天线的安装角进行标定。
相关技术的RTK导航***的天线的安装角标定,采用定期离线的方式进行标定,在无法确定RTK导航***的天线的安装角是否偏移的情况下,对RTK导航***的天线的安装角进行标定,无法及时准确地对RTK导航***的天线的安装角进行标定。
发明内容
为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种卫星导航***的天线安装角标定方法及装置,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定。
本申请第一方面提供一种卫星导航***的天线安装角标定方法,所述方法包括:
根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差;
根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度。
优选的,所述根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的的航向角误差,包括:
根据所述车辆的卫星导航***获得的所述车辆的多个第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的多个第二航向角,获得所述车辆的多个航向角误差;
根据所述车辆的多个航向角误差,确定所述车辆的航向角误差。
优选的,所述根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度,包括:
如果所述车辆的航向角误差超过设定阈值,根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度。
优选的,所述根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度,包括:
如果所述车辆的航向角误差大于零,往左调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线;
如果所述车辆的航向角误差小于零,往右调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线。
本申请第二方面提供一种卫星导航***的天线安装角标定装置,所述装置包括:
误差获取模块,用于根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差;
调整模块,用于根据所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度。
优选的,所述误差获取模块,还用于根据所述车辆的卫星导航***获得的所述车辆的多个第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的多个第二航向角,获得所述车辆的多个航向角误差,根据所述车辆的多个航向角误差,确定所述车辆的航向角误差。
优选的,所述调整模块,还用于如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差超过设定阈值,根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度。
优选的,所述调整模块具体用于:如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差大于零,往左调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线;
如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差小于零,往右调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线。
本申请第三方面提供一种电子设备,包括:
处理器;以及
存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请第四方面提供一种非暂时性机器可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请的技术方案,能够利用车辆的卫星导航***和惯性导航***的航向角,获得车辆的航向角误差,根据车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度,无需特定的标定设备,操作简单便捷,提高卫星导航***的天线安装角度标定的效率,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定,降低卫星导航***的天线在使用过程发生偏移引起的定位误差,能够使卫星导航***提供精度更高的导航信息,提高卫星导航***的精度。
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,并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法的流程示意图;
图2是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法的另一流程示意图;
图3是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定装置的结构示意图;
图4是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本申请实施例提供一种卫星导航***的天线安装角标定方法,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
实施例一:
图1是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法的流程示意图。
参见图1,一种卫星导航***的天线安装角标定方法,包括:
在步骤S101中,根据车辆的卫星导航***获得的车辆的第一航向角,车辆的惯性导航***获得的车辆的第二航向角,获得车辆的航向角误差。
在一种具体实施方式中,自动驾驶车辆的组合导航***包括惯性导航***、卫星导航***。惯性导航***包括惯性测量单元,惯性测量单元包括测量车辆加速度的加速度计、测量车辆角速度的陀螺仪;加速度计可以是三轴加速度计,陀螺仪可以是三轴陀螺仪。卫星导航***包括但不限于RTK导航***。
在一种具体实施方式中,在卫星信号良好可用的情况下,RTK导航***可以根据获得的测量数据,获得车辆的第一航向角。同时,惯性导航***可以根据加速度计测得的加速度、陀螺仪测得的角速度,进行惯性导航解算,获得车辆的第二航向角。可以根据RTK导航***获得的车辆的第一航向角,惯性导航***获得的车辆的第二航向角,获得车辆的航向角误差。
需要说明的是,RTK导航***获得的车辆的第一航向角和惯性导航***获得的车辆的第二航向角,在时间和空间上是对齐的。
在步骤S102中,根据车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度。
在一种具体实施方式中,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,调整RTK导航***的天线安装角度,调整RTK导航***的天线对准车辆的中轴线。
本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法,能够利用车辆的卫星导航***和惯性导航***的航向角,获得车辆的航向角误差,根据车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度,无需特定的标定设备,操作简单便捷,提高卫星导航***的天线安装角度标定的效率,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定,降低卫星导航***的天线在使用过程发生偏移引起的定位误差,能够使卫星导航***提供精度更高的导航信息,提高卫星导航***的精度。
实施例二:
图2是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法的另一流程示意图。图2相对于图1更详细描述了本申请的技术方案。
在步骤S201中,根据车辆的卫星导航***获得的车辆的多个第一航向角、车辆的惯性导航***获得的车辆的多个第二航向角,获得车辆的多个航向角误差。
在一种具体实施方式中,自动驾驶车辆的组合导航***包括惯性导航***、卫星导航***。惯性导航***包括惯性测量单元,惯性测量单元包括测量车辆加速度的加速度计、测量车辆角速度的陀螺仪;加速度计可以是三轴加速度计,陀螺仪可以是三轴陀螺仪。卫星导航***包括但不限于RTK导航***。
在一种具体实施方式中,在自动驾驶车辆的行驶过程,卫星信号良好可用的情况下,RTK导航***可以持续获得多个时刻的测量数据,同时,惯性导航***也可以根据加速度计持续获得多个时刻的加速度、根据陀螺仪获得多个时刻的角速度。
RTK导航***可以根据获得的多个时刻的测量数据,获得车辆的多个时刻的第一航向角;惯性导航***可以根据获得的多个时刻加速度、多个时刻的角速度,进行惯性导航解算,获得车辆的多个时刻的第二航向角。可以根据RTK导航***获得的多个时刻的第一航向角,惯性导航***获得的多个时刻的第二航向角,将多个时刻的第一航向角与多个时刻的第二航向角作差,获得车辆的多个时刻的航向角误差。
需要说明的是,多个时刻的第一航向角与多个时刻的第二航向角,在时间和空间上是对齐的。
在步骤S202中,根据车辆的多个航向角误差,确定车辆的航向角误差。
在一种具体实施方式中,可以计算多个时刻的航向角误差的平均值,确定多个时刻的航向角误差的平均值为车辆的航向角误差。
在步骤S203中,判断车辆的航向角误差是否超过设定阈值;如果车辆的航向角误差超过设定阈值,执行步骤S204;如果车辆的航向角误差未超过设定阈值,执行步骤S201。
在一种具体实施方式中,可以判断车辆的航向角误差的绝对值是否超过设定阈值;如果车辆的航向角误差的绝对值超过设定阈值,执行步骤S204;如果车辆的航向角误差的绝对值未超过设定阈值,执行步骤S201。
在步骤S204中,判断车辆的航向角误差是否大于零;如果车辆的航向角误差大于零,执行步骤S205;如果车辆的航向角误差小于零,执行步骤S206。
在步骤S205中,往左调整卫星导航***的天线安装角度,使天线对准车辆的中轴线。
在一种实施方式中,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,如果车辆的航向角误差大于零,往左调整RTK导航***的天线安装角度,调整RTK导航***的天线对准车辆的中轴线。
在一种具体实施方式中,如果RTK导航***的天线为单天线,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,在车辆的航向角误差大于零,即单天线向右发生了偏移时,往左调整RTK导航***的单天线安装角度,调整RTK导航***的单天线对准车辆的中轴线。
在一种具体实施方式中,如果RTK导航***的天线为双天线,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,在车辆的航向角误差大于零,即双天线向右发生了偏移,前后天线同时调整,往左调整RTK导航***的双天线安装角度,调整RTK导航***的双天线对准车辆的中轴线。
在步骤S206中,往右调整卫星导航***的天线安装角度,使天线对准车辆的中轴线。
在一种实施方式中,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,如果车辆的航向角误差小于零,往右调整RTK导航***的天线安装角度,调整RTK导航***的天线对准车辆的中轴线。
在一种具体实施方式中,如果RTK导航***的天线为单天线,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,在车辆的航向角误差小于零,即单天线向左发生了偏移时,往右调整RTK导航***的单天线安装角度,调整RTK导航***的单天线对准车辆的中轴线。
在一种具体实施方式中,如果RTK导航***的天线为双天线,根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,在车辆的航向角误差小于零,即双天线向左发生了偏移,前后天线同时调整,往右调整RTK导航***的双天线安装角度,调整RTK导航***的双天线对准车辆的中轴线。
本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法,能够利用车辆的卫星导航***和惯性导航***的航向角,获得车辆的航向角误差,根据车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度,无需特定的标定设备,操作简单便捷,提高卫星导航***的天线安装角度标定的效率,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定,降低卫星导航***的天线在使用过程发生偏移引起的定位误差,能够使卫星导航***提供精度更高的导航信息,提高卫星导航***的精度。
进一步地,本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法,根据车辆的多个航向角误差,确定车辆的航向角误差,能够提高获得航向角误差的精度,提高卫星导航***的天线安装角度标定的精度,能够准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定。
进一步地,本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定方法,判断车辆的航向角误差是否超过设定阈值,如果车辆的航向角误差超过设定阈值,调整卫星导航***的天线安装角度,使天线对准车辆的中轴线,能够实时地对车辆的航向角误差进行检测,在车辆的航向角误差超过设定阈值时,实时地对对卫星导航***天线的安装角进行标定,降低卫星导航***的天线在使用过程发生偏移引起的定位误差,能够使卫星导航***提供精度更高的导航信息,提高卫星导航***的精度。
实施例三:
与前述应用功能实现方法实施例相对应,本申请还提供了一种卫星导航***的天线安装角标定装置、电子设备及相应的实施例。
图3是本申请实施例示出的卫星导航***的天线安装角标定装置的结构示意图。
参见图3,一种卫星导航***的天线安装角标定装置,包括误差获取模块301、调整模块302。
误差获取模块301,用于根据车辆的卫星导航***获得的车辆的第一航向角、车辆的惯性导航***获得的车辆的第二航向角,获得车辆的航向角误差。
在一种具体实施方式中,自动驾驶车辆的组合导航***包括惯性导航***、卫星导航***。惯性导航***包括惯性测量单元,惯性测量单元包括测量车辆加速度的加速度计、测量车辆角速度的陀螺仪;加速度计可以是三轴加速度计,陀螺仪可以是三轴陀螺仪。卫星导航***包括但不限于RTK导航***。
在一种具体实施方式中,在卫星信号良好可用的情况下,RTK导航***可以根据获得的测量数据,获得车辆的第一航向角。同时,惯性导航***可以根据加速度计测得的加速度、陀螺仪测得的角速度,进行惯性导航解算,获得车辆的第二航向角。误差获取模块301可以根据RTK导航***获得的车辆的第一航向角,惯性导航***获得的车辆的第二航向角,获得车辆的航向角误差。
需要说明的是,RTK导航***获得的车辆的第一航向角和惯性导航***获得的车辆的第二航向角,在时间和空间上是对齐的。
调整模块302,用于根据误差获取模块301获得的车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度。
在一种具体实施方式中,调整模块302可以根据车辆的航向角误差与RTK导航***的天线安装角度的对应关系,调整RTK导航***的天线安装角度,调整RTK导航***的天线对准车辆的中轴线。
本申请实施例示出的技术方案,能够利用车辆的卫星导航***和惯性导航***的航向角,获得车辆的航向角误差,根据车辆的航向角误差,调整卫星导航***的天线安装角度,无需特定的标定设备,操作简单便捷,提高卫星导航***的天线安装角度标定的效率,能够实时地、准确地对卫星导航***天线的安装角进行标定,降低卫星导航***的天线在使用过程发生偏移引起的定位误差,能够使卫星导航***提供精度更高的导航信息,提高卫星导航***的精度。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
实施例四:
图4是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
参见图4,电子设备40包括存储器401和处理器402。
处理器402可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA) 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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器401可以包括各种类型的存储单元,例如***内存、只读存储器(ROM),和永久存储装置。其中,ROM可以存储处理器402或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中,永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中,永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。***内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备,例如动态随机访问内存。***内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外,存储器401可以包括任意计算机可读存储媒介的组合,包括各种类型的半导体存储芯片(DRAM,SRAM,SDRAM,闪存,可编程只读存储器),磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中,存储器401可以包括可读和/或写的可移除的存储设备,例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM,双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
存储器401上存储有可执行代码,当可执行代码被处理器402处理时,可以使处理器402执行上文述及的方法中的部分或全部。
此外,根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
或者,本申请还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时,使处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (6)
1.一种卫星导航***的天线安装角标定方法,其特征在于,包括:
根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差,其中,所述卫星导航***是RTK导航***;
如果所述车辆的航向角误差超过设定阈值,根据所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度,包括:
如果所述车辆的航向角误差大于零,往左调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线;
如果所述车辆的航向角误差小于零,往右调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差,包括:
根据所述车辆的卫星导航***获得的所述车辆的多个第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的多个第二航向角,获得所述车辆的多个航向角误差;
根据所述车辆的多个航向角误差,确定所述车辆的航向角误差。
3.一种卫星导航***的天线安装角标定装置,其特征在于,包括:
误差获取模块,用于根据车辆的卫星导航***获得的所述车辆的第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的第二航向角,获得所述车辆的航向角误差,其中,所述卫星导航***是RTK导航***;
调整模块,用于如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差超过设定阈值,根据所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差,调整所述卫星导航***的天线安装角度,包括:
如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差大于零,往左调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线;
如果所述误差获取模块获得的所述车辆的航向角误差小于零,往右调整所述卫星导航***的天线安装角度,使所述天线对准所述车辆的中轴线。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:
所述误差获取模块,还用于根据所述车辆的卫星导航***获得的所述车辆的多个第一航向角、所述车辆的惯性导航***获得的所述车辆的多个第二航向角,获得所述车辆的多个航向角误差,根据所述车辆的多个航向角误差,确定所述车辆的航向角误差。
5.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;以及
存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如权利要求1-2中任一项所述的方法。
6.一种非暂时性机器可读存储介质,其特征在于,非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器执行如权利要求1-2中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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