CN115855116B - 误差标定工艺生成方法及*** - Google Patents

误差标定工艺生成方法及*** Download PDF

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CN115855116B CN202310082015.6A CN202310082015A CN115855116B CN 115855116 B CN115855116 B CN 115855116B CN 202310082015 A CN202310082015 A CN 202310082015A CN 115855116 B CN115855116 B CN 115855116B
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Abstract

本发明涉及惯性导航领域，公开了一种误差标定工艺生成方法及***，用于提高对捷联惯导进行误差标定时的效率。方法包括：对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合；对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合；对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系；通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果；基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。

Description

误差标定工艺生成方法及***
技术领域
本发明涉及惯性导航技术领域，尤其涉及一种误差标定工艺生成方法及***。
背景技术
随着惯导技术的不断发展，配装捷联惯导已经成为标准配置，提高了无人工程车的自动化水平和作业精度，缩短了无人工程车的作业准备及反应时间。与此同时，对无人工程车配置捷联惯导的标校及其工艺提出了快速、高精度以及工艺流程中的工序可调换性提出了高的要求。
但是，在实际工作过程中，由于机械加工和安装误差的影响，导致捷联惯组和无人工程车及其机械臂之间的方位角和姿态角不一致。经常会由于进度要求，需要调换自动机械臂自动转向试验、全方位寻北试验以及水平定位精度试验的工艺顺序，一般情况下需要考虑各安装误差之间的嵌套关系，比如在标校载体机械臂安装误差前能否先进行捷联惯导与载车的安装误差标校、捷联惯导与坐标北间的安装误差会不会对定位精度产生影响等，而且目前在标校工艺中标校流程顺序无法变更，导致在对捷联惯导进行误差标定时效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种误差标定工艺生成方法及***，解决了对捷联惯导进行误差标定时效率较低的技术问题。
本发明提供了一种误差标定工艺生成方法，包括：对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合；对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合；对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系；通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果；基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
本发明提供的误差标定工艺生成方法，对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合，在此过程中中无需引入坐标北真值，只需用双经纬仪测得机械臂转向过程中的相对航向变化，再与惯导的相对变化量即可标定出捷联惯导与机械臂的航向安装误差角，进而对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系，通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果，基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺，本申请方案，在简化标校工艺流程的同时，还可以增加标校工艺程序的灵活性。
根据本发明中所述对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合步骤，包括：通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；将所述第一误差标定数据及所述第二误差标定数据合并为所述误差标定数据集合。
根据本发明中所述通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据步骤，包括：通过两点法对所述机械臂进行标记点位置分析，确定标记点位置信息集合；基于所述标记点位置信息集合，通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建，得到标记点坐标系；通过所述第一经纬仪及所述第二经纬仪进行姿态角数据采集，得到目标姿态角信息；基于所述标记点坐标系及所述标记点位置信息集合，对所述目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据。
根据本发明中所述基于所述标记点坐标系及所述标记点位置信息集合，对所述目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据步骤，包括：基于所述标记点坐标系，对所述目标姿态角信息及所述标记点位置信息集合进行标记点坐标计算，得到目标标记点坐标集合；通过所述目标标记点坐标集合进行安装误差标定，得到第一误差标定数据。
根据本发明中所述通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据步骤，包括：通过单标杆法进行标定点位确定，得到第一基准点位及第二基准点位；对所述第一基准点位及所述第二基准点位进行方位角计算，得到基准点方位角；基于预设的多个机械臂朝向，依次对所述机械臂进行寻北密位值计算，得到多个寻北密位数据；通过所述多个寻北密位数据及所述基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据。
根据本发明中所述通过所述多个寻北密位数据及所述基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据步骤，包括：通过所述多个寻北密位数据依次对每一所述机械臂朝向进行安装误差标定，得到与每一所述机械臂朝向对应的误差标定数据；基于所述基准点方位角，对与每一所述机械臂朝向对应的误差标定数据进行数据融合处理，得到第二误差标定数据。
根据本发明中所述对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系步骤，包括：对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行姿态角信息提取，得到待匹配姿态角信息；通过所述待匹配姿态角信息进行误差嵌套关系分析，得到目标嵌套关系；基于所述目标嵌套关系进行数据关联关系生成，得到数据关联关系。
本发明还提供了一种误差标定工艺生成***，包括：
误差标定模块，用于对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合；
参数标定模块，用于对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合；
关系分析模块，用于对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系；
顺序分析模块，用于通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果；
工艺生成模块，用于基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中误差标定工艺生成方法的流程图。
图2为本发明实施例中对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定的流程图。
图3为本发明实施例中在标记点坐标系中求解边长
Figure SMS_1
的示意图。
图4为本发明实施例中对机械臂上的捷联惯导进行坐标北真值误差标定的流程图。
图5为本发明实施例中对误差标定数据集合及参数标定数据集合进行关联关系分析的流程图。
图6为本发明实施例中误差标定工艺生成***的示意图。
附图标记：
501、误差标定模块；502、参数标定模块；503、关系分析模块；504、顺序分析模块；505、工艺生成模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，图1是本发明实施例的误差标定工艺生成方法的流程图，如图1所示，该流程图包括以下步骤：
S101：对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为误差标定工艺生成装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
需要说明的是，误差标定数据集合包括但不限于捷联惯导与机械臂的安装误差及捷联惯导与坐标北真值间的安装误差，其中，捷联惯导与机械臂的安装误差可以为方向误差、横倾误差以及纵倾误差，在本申请方案中，分别通过两点法与单标杆法进行误差标定，得到误差标定数据集合。
S102：对捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合；
具体的，服务器启动定位定向导航设备并进行寻北试验，待寻北完毕后通过预知的操控标校界面确定标定起始点坐标
Figure SMS_2
，使得定位定向导航设备进入标定状态，然后控制该目标载体沿较为平直的路段行驶约3km准确停在另一标准坐标点/>
Figure SMS_3
上，此时记录定位定向导航设备在该测量点定位坐标值/>
Figure SMS_4
。并通过操控标校界面确定标定终点坐标/>
Figure SMS_5
，进一步的，服务器对标定终点坐标/>
Figure SMS_6
及测量点定位坐标值/>
Figure SMS_7
进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，其中，该参数标定数据集合包括里程系数、航向安装误差、高低角误差。
S103：对误差标定数据集合及参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系；
S104：通过数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果；
S105：基于多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
需要说明的是，在对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定及对捷联惯导进行精度参数标定时，所使用的多个姿态角存在对应的关联计算关系，在本申请实施例中，服务器对该多个姿态角进行关联关系分析，确定对应的数据关联关系，进而服务器根据该数据关联关系进行嵌套关系分析，确定对应的数据嵌套关系，并根据该数据嵌套关系进行标定流程执行顺序分析，确定多个流程排序结果，基于多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
通过执行上述步骤，对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合，在此过程中中无需引入坐标北真值，只需用双经纬仪测得机械臂转向过程中的相对航向变化，再与惯导的相对变化量即可标定出捷联惯导与机械臂的航向安装误差角，进而对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系，通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果，基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺，本申请方案，在简化标校工艺流程的同时，还可以增加标校工艺程序的灵活性。
在一具体实施例中，如图2所示，执行步骤S101的过程可以具体包括如下步骤：
S201：通过两点法对机械臂上的捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；
S202：通过单标杆法对机械臂上的捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；
S203：将第一误差标定数据及第二误差标定数据合并为误差标定数据集合。
具体的，服务器通过两点法对机械臂上的捷联惯导进行安装误差标定时，无需引入坐标北真值，只需用双经纬仪测得目标载体机械臂转向过程中的相对航向变化，并对该捷联惯导输出的相对变化量及该相对航向变化进行安装误差标定，即可得到第一误差标定数据，可以提升对误差数据标定的效率。进一步的，在服务器通过单标杆法对机械臂上的捷联惯导进行坐标北真值误差标定时，标定过程中只需要两个基准点，即目标载体当前位置的坐标值及1000米外的标杆坐标值。即可标定东南西北四个方向的安装误差值，同时根据四个方向的安装误差值进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据，最终将第一误差标定数据及第二误差标定数据合并为误差标定数据集合。
在一具体实施例中，执行步骤S201的过程可以具体包括如下步骤：
（1）通过两点法对机械臂进行标记点位置分析，确定标记点位置信息集合；
（2）基于标记点位置信息集合，通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建，得到标记点坐标系；
（3）通过第一经纬仪及第二经纬仪进行姿态角数据采集，得到目标姿态角信息；
（4）基于标记点坐标系及标记点位置信息集合，对目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据。
在一具体实施例中，对目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据的过程可以具体包括如下步骤：
（1）基于标记点坐标系，对目标姿态角信息及标记点位置信息集合进行标记点坐标计算，得到目标标记点坐标集合；
（2）通过目标标记点坐标集合进行安装误差标定，得到第一误差标定数据。
需要说明的是，通过两点法标定捷联惯导与机械臂的安装误差的基本原理是将目标载体停放于基本水平的地面上，机械臂云台可转动方位角，机械臂可转动高低角，捷联惯组安装于机械臂根部，在机械臂上做两个标记点a和b，确定标记点位置信息集合，使连线方向和该机械臂平行，同时获取第一经纬仪及第二经纬仪的位置信息，其中，在通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建时，通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建，得到标记点坐标系，其中，记第二经纬仪B在过第一经纬仪A的水平面上的投影为
Figure SMS_8
，以第一经纬仪所在位置A点为原点，/>
Figure SMS_9
为x轴，过A点竖直向上为z轴，建立标记点坐标系。
进一步的，采集第一经纬仪A测得第二经纬仪B相对于A的高低角为
Figure SMS_10
，测得标记点a的高低角为/>
Figure SMS_11
，由第一经纬仪A对标记点a和第二经纬仪B进行方位角测量，标记点a和第二经纬仪B之间的方位夹角为/>
Figure SMS_12
。同样的，由第二经纬仪B测量，可得到a的高低角/>
Figure SMS_13
，标记点a和第一经纬仪A之间的方位夹角为/>
Figure SMS_14
。设/>
Figure SMS_15
长度为单位1，以下求标记点a的坐标
Figure SMS_16
。
具体的，设标记点a在水平面上的投影为
Figure SMS_19
，则在/>
Figure SMS_21
中，由正弦定理两角（/>
Figure SMS_24
和/>
Figure SMS_18
）和一边（/>
Figure SMS_22
）可求得边长/>
Figure SMS_23
，其中，该标记点a在水平面上的投影为/>
Figure SMS_25
及边长/>
Figure SMS_17
等信息可以参阅图3，如图3所示，图3为在标记点坐标系中求解边长/>
Figure SMS_20
的示意图，其中，A点位坐标系中原点O的位置。
Figure SMS_26
则标记点a的坐标为
Figure SMS_27
同样的，可求出标记点b的坐标
Figure SMS_28
。由a点和b点坐标可以计算出机械臂的高低角/>
Figure SMS_29
和相对方位角/>
Figure SMS_30
，需要说明的是，该相对方位角为机械臂水平投影线/>
Figure SMS_31
与经纬仪水平投影线/>
Figure SMS_32
之间的夹角。
Figure SMS_33
Figure SMS_34
当经纬仪水平投影线
Figure SMS_36
与真北夹角/>
Figure SMS_39
数值确定时，可由相对方位角求出机械臂相对于真北的方位角/>
Figure SMS_43
，进一步的，选取东北天地理坐标系作为导航坐标系，记为/>
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系，将载体系记为/>
Figure SMS_40
系，/>
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系经过三个欧拉角的转动，即航向角/>
Figure SMS_44
、俯仰角/>
Figure SMS_35
和横滚角
Figure SMS_38
，可得到/>
Figure SMS_41
系，用姿态矩阵表示为
Figure SMS_45
进一步的，将机械臂坐标系记作
Figure SMS_46
系，同时默认设置捷联惯组与机械臂之间的横滚角没有安装误差，并设置捷联惯组与机械臂之间的方位角安装误差为/>
Figure SMS_47
，俯仰角安装误差为/>
Figure SMS_48
，进而服务器计算捷联惯组与机械臂之间的安装误差矩阵，如下所示：
Figure SMS_49
由
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和/>
Figure SMS_51
相乘可得机械臂坐标系相对于导航系的姿态矩阵，其中，/>
Figure SMS_52
为/>
Figure SMS_53
的转置矩阵，即
Figure SMS_54
将
Figure SMS_55
中的部分元素展开如下：
Figure SMS_56
(1)
Figure SMS_57
(2)
Figure SMS_58
(3)
其中
Figure SMS_59
表示机械臂姿态矩阵/>
Figure SMS_60
的第/>
Figure SMS_61
行第/>
Figure SMS_62
列元素。当机械臂基本水平时，捷联惯组输出的横滚角和俯仰角均为小角度，则近似计算机械臂高低角如下所示：
Figure SMS_63
因此，在机械臂基本水平情况下，俯仰安装误差角
Figure SMS_64
和横滚安装误差角/>
Figure SMS_65
为：
Figure SMS_66
；/>
Figure SMS_67
由于目标载体基本水平停放，机械臂在高低方向转动，可保证捷联惯组的横滚角很小，如果俯仰角
Figure SMS_68
，则由式(1)近似可得：/>
Figure SMS_69
(4)
由于
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和/>
Figure SMS_71
都是小角度，且/>
Figure SMS_72
，所以有/>
Figure SMS_73
和/>
Figure SMS_74
Figure SMS_75
，对式(4)进一步化简近似可得：
Figure SMS_76
(5)
相似的，由式(2)可近似得出
Figure SMS_77
(6)
对比
Figure SMS_78
和/>
Figure SMS_79
、/>
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和/>
Figure SMS_81
，可知机械臂方位角真值/>
Figure SMS_82
和捷联惯组方位角/>
Figure SMS_83
之间的差值为
Figure SMS_84
(7)
需要说明的是，由于经纬仪测量的是机械臂相对于双经纬仪水平连线的夹角，而不是机械臂相对于北向的真方位，因此在未知北向角的情况下，从一次测量中无法求出方位安装误差角，必须利用多次测量来实现，具体标定步骤如下：
首先，将目标载体调到水平，将机械臂调到水平位置，由捷联惯导自对准测得姿态角分别为
Figure SMS_85
、/>
Figure SMS_86
和/>
Figure SMS_87
，则俯仰安装误差角/>
Figure SMS_88
和横滚安装误差角/>
Figure SMS_89
。
Figure SMS_90
；/>
Figure SMS_91
(8)
然后，抬高机械臂至其高低角约为60°，记录此时捷联惯组输出的姿态角
Figure SMS_92
、/>
Figure SMS_93
和
Figure SMS_94
（/>
Figure SMS_95
很小），再由经纬仪测得机械臂高低角和方位角真值分别为/>
Figure SMS_96
和/>
Figure SMS_97
（相对方位角为
Figure SMS_98
），利用式(7)作如下计算
Figure SMS_99
(9)
利用机械臂抬高前后的经纬仪测量机械臂方位角变化量
Figure SMS_100
和捷联惯组方位角输出变化量/>
Figure SMS_101
，可计算机械臂与捷联惯组之间的方位安装误差角为：
Figure SMS_102
(10)
最终得到捷联惯导与机械臂安装误差角为
Figure SMS_103
。
在一具体实施例中，如图4所示，上述的步骤S202，具体包括如下步骤：
S301：通过单标杆法进行标定点位确定，得到第一基准点位及第二基准点位；
S302：对第一基准点位及第二基准点位进行方位角计算，得到基准点方位角；
S303：基于预设的多个机械臂朝向，依次对机械臂进行寻北密位值计算，得到多个寻北密位数据；
S304：通过多个寻北密位数据及基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据。
具体的，在对捷联惯导进行精度参数标定时，标定过程中只需要两个基准点，第一个基准点为目标载体所在位置的标准坐标点，第二个基准点为距离该目标载体所在位置1000m外的标杆标准坐标点，本申请实施例中，只需通过两个基准点即可标定东南西北四个方向的安装误差值，同时可根据四个方向的寻北值比较，对多个寻北密位数据及基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据。
需要说明的是，在一具体实施例中，上述的步骤S304，具体包括如下步骤：
（1）通过多个寻北密位数据依次对每一机械臂朝向进行安装误差标定，得到与每一机械臂朝向对应的误差标定数据；
（2）基于基准点方位角，对与每一机械臂朝向对应的误差标定数据进行数据融合处理，得到第二误差标定数据。
具体的，通过多个寻北密位数据依次对每一机械臂朝向进行安装误差标定，其中，在标定过程中只需要两个标准点，即停车点的标准坐标点Q及1000m外的标杆标准坐标点E，即可标定东南西北四个方向的安装误差值，同时可根据四个方向的寻北值比较，可以对该捷联惯导中两个水平陀螺的零偏进行修正。
事前准备标准坐标点Q和距离Q点大于1000米的标杆E（E点坐标需事先测得），点Q到点E间的坐标北为
Figure SMS_104
，调整目标载体和机械臂处于大致水平状态/>
Figure SMS_105
，目标载体回转中心对准标准坐标点Q，机械臂指向北向（±50密位），寻北3-5次，寻北结果求均值记为/>
Figure SMS_106
密位，并记录最后一次寻北结果减去均值的结果为/>
Figure SMS_107
密位，进入方位保持，转动目标载体或机械臂，用瞄镜瞄准标杆E，记录此时惯导方位值/>
Figure SMS_108
，则北向机械臂转向误差为：
Figure SMS_109
进一步对，将机械臂指向南向（±50密位），记录保持值
Figure SMS_110
密位，寻北3-5次，记录寻北结果，求3-5次寻北结果均值/>
Figure SMS_111
，并记录最后一次寻北结果减去均值的结果为/>
Figure SMS_112
密位，进入方位保持，转动目标载体或机械臂，用瞄镜瞄准标杆E，记录此时惯导方位值/>
Figure SMS_113
。
则南向机械臂转向误差为：
Figure SMS_114
同理可得，东西两个方向机械臂的方位误差为：
Figure SMS_115
Figure SMS_116
则，机械臂的方位误差为：
Figure SMS_117
其中，
Figure SMS_118
，需要说明的是，/>
Figure SMS_119
为标准坐标点Q到标杆E的方位角，L为瞄镜到机械臂回转中心的距离，D为标准坐标点Q到标杆E的连线距离。/>
在上述标定过程中，可以对捷联惯导中两个水平陀螺进行零偏修正，进一步提高惯导定向精度。需要说明的是，在南北两个方向寻北和瞄杆工作完成后即可对X方向陀螺的零偏进行修正。
具体的，服务器计算载体系x轴陀螺漂移为
Figure SMS_120
其中
Figure SMS_121
，L为当地纬度，/>
Figure SMS_122
为x轴陀螺漂移，单位为/>
Figure SMS_123
，在修正载体系x陀螺零偏时，以原陀螺零偏减去/>
Figure SMS_124
即可。
相应地，完成东西向寻北及瞄杆工作，计算载体系y轴陀螺漂移为：
Figure SMS_125
其中
Figure SMS_126
，L为当地纬度，/>
Figure SMS_127
为y轴陀螺漂移，单位为/>
Figure SMS_128
，在修正载体系y陀螺零偏时，以原陀螺零偏减去/>
Figure SMS_129
即可，最终，服务器对与每一机械臂朝向对应的误差标定数据进行数据融合处理，得到第二误差标定数据。
在一具体实施例中，如图5所示，上述的步骤S103，具体包括如下步骤：
S401：对误差标定数据集合及参数标定数据集合进行姿态角信息提取，得到待匹配姿态角信息；
S402：通过待匹配姿态角信息进行误差嵌套关系分析，得到目标嵌套关系；
S403：基于目标嵌套关系进行数据关联关系生成，得到数据关联关系。
需要说明的是，服务器启动定位定向导航设备并进行寻北试验，待寻北完毕后通过预知的操控标校界面确定标定起始点坐标
Figure SMS_130
，使得定位定向导航设备进入标定状态，然后控制该目标载体沿较为平直的路段行驶约3km准确停在另一标准坐标点
Figure SMS_131
上，此时记录定位定向导航设备在该测量点定位坐标值/>
Figure SMS_132
。并通过操控标校界面确定标定终点坐标/>
Figure SMS_133
，进一步的，服务器对标定终点坐标/>
Figure SMS_134
及测量点定位坐标值/>
Figure SMS_135
进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，其中，该参数标定数据集合包括里程系数、航向安装误差、高低角误差。
需要说明的是，两点法标定与定位相关参数基本原理为：
预装近似的里程系数
Figure SMS_136
和航向安装误差/>
Figure SMS_137
，在标定起始点/>
Figure SMS_138
坐标修正，里程清零，进行航位推算，目标载体行驶到标定终止点/>
Figure SMS_139
，得到标定终止点的位置测量值/>
Figure SMS_140
。
可得目标载体真实位移矢量
Figure SMS_141
和计算位移矢量/>
Figure SMS_142
，则里程当量和方位安装误差角计算如下：
Figure SMS_143
Figure SMS_144
得到此行驶过程的高程定位误差
Figure SMS_145
和总行驶里程/>
Figure SMS_146
，则俯仰安装误差角为：/>
Figure SMS_147
其中，
Figure SMS_148
分别为原里程系数、方位安装误差、俯仰安装误差。
需要说明的是，在通过数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果时，具体进行如下分析：
设捷联惯导解算输出姿态为（P，R，H），其中，需要说明的是该P、R、H分别为该机械臂对应的三个方向的姿态角，则从导航系N到载体系B转换矩阵为
Figure SMS_149
，如下所示：
Figure SMS_150
经标校捷联惯导与机械臂安装误差为（
Figure SMS_151
），则载体系到机械臂系转换矩阵/>
Figure SMS_152
，该机械臂系转换矩阵/>
Figure SMS_153
如下所示：
Figure SMS_154
其中，从导航系到机械臂系转换矩阵
Figure SMS_155
，从而得出机械臂系下的姿态角
Figure SMS_156
，经标校捷联惯导与目标载体的安装误差为/>
Figure SMS_157
（其中/>
Figure SMS_158
为方位安装误差角，/>
Figure SMS_159
为俯仰安装误差角），从导航系N到目标载体系M转换矩阵/>
Figure SMS_160
，从而得出目标载体系下的姿态角/>
Figure SMS_161
。
进一步的，服务器对该多个姿态角进行关联关系分析，确定对应的数据关联关系，进而服务器根据该数据关联关系进行嵌套关系分析，确定对应的数据嵌套关系，并根据该数据嵌套关系进行标定流程执行顺序分析，确定多个流程排序结果，基于多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
本发明实施例还提供了一种误差标定工艺生成***，如图6所示，该误差标定工艺生成装置具体包括：
误差标定模块501，用于对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合；
参数标定模块502，用于对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合；
关系分析模块503，用于对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系；
顺序分析模块504，用于通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果；
工艺生成模块505，用于基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应方法实施例相同，在此不再赘述，通过上述各个组成部分的协同合作，对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合，在此过程中中无需引入坐标北真值，只需用双经纬仪测得机械臂转向过程中的相对航向变化，再与惯导的相对变化量即可标定出捷联惯导与机械臂的航向安装误差角，进而对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系，通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果，基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺，本申请方案，在简化标校工艺流程的同时，还可以增加标校工艺程序的灵活性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种误差标定工艺生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合，其中，所述对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合步骤，包括：通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；将所述第一误差标定数据及所述第二误差标定数据合并为所述误差标定数据集合；其中，所述通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据步骤，包括：通过两点法对所述机械臂进行标记点位置分析，确定标记点位置信息集合；基于所述标记点位置信息集合，通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建，得到标记点坐标系；通过所述第一经纬仪及所述第二经纬仪进行姿态角数据采集，得到目标姿态角信息；基于所述标记点坐标系及所述标记点位置信息集合，对所述目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；
所述通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据步骤，包括：通过单标杆法进行标定点位确定，得到第一基准点位及第二基准点位；对所述第一基准点位及所述第二基准点位进行方位角计算，得到基准点方位角；基于预设的多个机械臂朝向，依次对所述机械臂进行寻北密位值计算，得到多个寻北密位数据；通过所述多个寻北密位数据及所述基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；
对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，其中，所述参数标定数据集合包括里程系数、航向安装误差、高低角误差；
对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系，其中，对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行姿态角信息提取，得到待匹配姿态角信息；通过所述待匹配姿态角信息进行误差嵌套关系分析，得到目标嵌套关系；基于所述目标嵌套关系进行数据关联关系生成，得到数据关联关系；
通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果，具体的，设捷联惯导解算输出姿态为（P，R，H），其中，需要说明的是，P、R、H分别为机械臂对应的三个方向的姿态角，则从导航系N到载体系B转换矩阵为
Figure QLYQS_1
，如下所示：
Figure QLYQS_2
经标校捷联惯导与机械臂安装误差为（
Figure QLYQS_3
），则载体系到机械臂系转换矩阵/>
Figure QLYQS_4
，机械臂系转换矩阵/>
Figure QLYQS_5
如下所示：
Figure QLYQS_6
其中，从导航系到机械臂系转换矩阵
Figure QLYQS_7
，从而得出机械臂系下的姿态角
Figure QLYQS_8
，经标校捷联惯导与目标载体的安装误差为/>
Figure QLYQS_9
，其中，/>
Figure QLYQS_10
为方位安装误差角，/>
Figure QLYQS_11
为俯仰安装误差角，从导航系N到目标载体系M转换矩阵/>
Figure QLYQS_12
，从而得出目标载体系下的姿态角/>
Figure QLYQS_13
；
基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
2.根据权利要求1所述的误差标定工艺生成方法，其特征在于，所述基于所述标记点坐标系及所述标记点位置信息集合，对所述目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据步骤，包括：
基于所述标记点坐标系，对所述目标姿态角信息及所述标记点位置信息集合进行标记点坐标计算，得到目标标记点坐标集合；
通过所述目标标记点坐标集合进行安装误差标定，得到第一误差标定数据。
3.根据权利要求1所述的误差标定工艺生成方法，其特征在于，所述通过所述多个寻北密位数据及所述基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据步骤，包括：
通过所述多个寻北密位数据依次对每一所述机械臂朝向进行安装误差标定，得到与每一所述机械臂朝向对应的误差标定数据；
基于所述基准点方位角，对与每一所述机械臂朝向对应的误差标定数据进行数据融合处理，得到第二误差标定数据。
4.一种误差标定工艺生成***，用以执行如权利要求1至3任一项所述的误差标定工艺生成方法，其特征在于，包括：
误差标定模块，用于对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合，其中，所述对安装在目标载体中机械臂上的捷联惯导进行误差标定，得到误差标定数据集合步骤，包括：通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；将所述第一误差标定数据及所述第二误差标定数据合并为所述误差标定数据集合，其中，所述通过两点法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行安装误差标定，得到第一误差标定数据步骤，包括：通过两点法对所述机械臂进行标记点位置分析，确定标记点位置信息集合；基于所述标记点位置信息集合，通过预置的第一经纬仪及预置的第二经纬仪进行坐标系构建，得到标记点坐标系；通过所述第一经纬仪及所述第二经纬仪进行姿态角数据采集，得到目标姿态角信息；基于所述标记点坐标系及所述标记点位置信息集合，对所述目标姿态角信息进行安装误差标定，得到第一误差标定数据；
所述通过单标杆法对所述机械臂上的所述捷联惯导进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据步骤，包括：通过单标杆法进行标定点位确定，得到第一基准点位及第二基准点位；对所述第一基准点位及所述第二基准点位进行方位角计算，得到基准点方位角；基于预设的多个机械臂朝向，依次对所述机械臂进行寻北密位值计算，得到多个寻北密位数据；通过所述多个寻北密位数据及所述基准点方位角进行坐标北真值误差标定，得到第二误差标定数据；
参数标定模块，用于对所述捷联惯导进行精度参数标定，得到参数标定数据集合，其中，所述参数标定数据集合包括里程系数、航向安装误差、高低角误差；
关系分析模块，用于对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行关联关系分析，确定数据关联关系，其中，对所述误差标定数据集合及所述参数标定数据集合进行姿态角信息提取，得到待匹配姿态角信息；通过所述待匹配姿态角信息进行误差嵌套关系分析，得到目标嵌套关系；基于所述目标嵌套关系进行数据关联关系生成，得到数据关联关系；
顺序分析模块，用于通过所述数据关联关系进行流程顺序分析，得到多个流程排序结果，具体的，设捷联惯导解算输出姿态为（P，R，H），其中，需要说明的是，P、R、H分别为机械臂对应的三个方向的姿态角，则从导航系N到载体系B转换矩阵为
Figure QLYQS_14
，如下所示：
Figure QLYQS_15
经标校捷联惯导与机械臂安装误差为（
Figure QLYQS_16
），则载体系到机械臂系转换矩阵/>
Figure QLYQS_17
，机械臂系转换矩阵/>
Figure QLYQS_18
如下所示：
Figure QLYQS_19
其中，从导航系到机械臂系转换矩阵
Figure QLYQS_20
，从而得出机械臂系下的姿态角
Figure QLYQS_21
，经标校捷联惯导与目标载体的安装误差为/>
Figure QLYQS_22
，其中，/>
Figure QLYQS_23
为方位安装误差角，/>
Figure QLYQS_24
为俯仰安装误差角，从导航系N到目标载体系M转换矩阵/>
Figure QLYQS_25
，从而得出目标载体系下的姿态角/>
Figure QLYQS_26
；
基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺；
工艺生成模块，用于基于所述多个流程排序结果进行误差标定工艺生成，确定多个误差标定工艺。
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