買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標(biāo)用IPTOP,全免費(fèi)！專利年費(fèi)監(jiān)控用IP管家,真方便！

龍圖騰網(wǎng)獲悉北京環(huán)境特性研究所申請(qǐng)的專利基于陀螺儀-碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法和裝置獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120232432B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510715675.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/20；該發(fā)明授權(quán)基于陀螺儀-碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法和裝置是由唐維威;楊軒;裴曉羽;李睿智;張曉瑞設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-05-30向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本基于陀螺儀-碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法和裝置在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于陀螺儀?碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法和裝置，屬于姿態(tài)估計(jì)領(lǐng)域。方法包括：針對(duì)每一時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)，均執(zhí)行：獲取當(dāng)前時(shí)刻陀螺儀反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角速度測(cè)量值和碼盤反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角度測(cè)量值，以構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣；通過卡爾曼濾波算法，融合陀螺儀和碼盤反饋的測(cè)量值，得到當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值；構(gòu)建基于殘差的自適應(yīng)方法，動(dòng)態(tài)調(diào)整過程噪聲協(xié)方差矩陣和觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，以應(yīng)對(duì)時(shí)變?cè)肼暫湍Ｐ驼`差。本方案將陀螺儀和碼盤的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，通過卡爾曼濾波算法融合陀螺儀的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和碼盤的絕對(duì)觀測(cè)，同時(shí)基于殘差實(shí)時(shí)調(diào)整協(xié)方差權(quán)重，用以平衡系統(tǒng)噪聲的不確定性，準(zhǔn)確性高、實(shí)時(shí)性好。

本發(fā)明授權(quán)基于陀螺儀-碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法和裝置在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于陀螺儀-碼盤的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)方法，其特征在于，包括： 針對(duì)每一時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)，均執(zhí)行： 獲取當(dāng)前時(shí)刻陀螺儀反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角速度測(cè)量值和碼盤反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角度測(cè)量值，以構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣； 基于當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣、針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值以及上一時(shí)刻更新調(diào)整后的過程噪聲協(xié)方差矩陣和觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，利用卡爾曼濾波算法融合所述陀螺儀和所述碼盤反饋的測(cè)量值，得到當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值；其中，方位姿態(tài)包括方位角速度和方位角度； 基于當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣和針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值計(jì)算殘差，以基于所述殘差自適應(yīng)更新調(diào)整所述過程噪聲協(xié)方差矩陣和所述觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，以迭代進(jìn)行下一時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)； 當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值是通過如下方式計(jì)算的： 基于上一時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值，確定針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值； 獲取上一時(shí)刻更新調(diào)整后的過程噪聲協(xié)方差矩陣和上一時(shí)刻的協(xié)方差矩陣，以確定預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣； 獲取上一時(shí)刻更新調(diào)整后的觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，以基于所述預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣和獲取的所述觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，更新當(dāng)前時(shí)刻的卡爾曼增益矩陣； 基于當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值、當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣和當(dāng)前時(shí)刻的卡爾曼增益矩陣，融合所述陀螺儀和所述碼盤反饋的測(cè)量值，得到當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值； 基于所述預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣和當(dāng)前時(shí)刻的卡爾曼增益矩陣，更新當(dāng)前時(shí)刻的協(xié)方差矩陣，以供下一時(shí)刻調(diào)用； 所述預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣通過如下方式計(jì)算： 其中， 式中，為預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣，為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的轉(zhuǎn)置，為上一時(shí)刻的協(xié)方差矩陣，為當(dāng)前過程噪聲協(xié)方差矩陣，為初始協(xié)方差矩陣，為用于表征碼盤精度的初始角度誤差，為用于表征陀螺儀零偏的初始角速度誤差，為陀螺儀的采樣時(shí)間間隔，為初始過程噪聲協(xié)方差矩陣，為碼盤轉(zhuǎn)臺(tái)角度積分誤差，為陀螺儀轉(zhuǎn)臺(tái)角速度擾動(dòng)； 當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值是通過如下公式確定的： 其中， 式中，為當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值，為針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值，為當(dāng)前時(shí)刻的卡爾曼增益矩陣，為當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣，為觀測(cè)器，為當(dāng)前時(shí)刻碼盤反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角度測(cè)量值，為當(dāng)前時(shí)刻陀螺儀反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)方位角速度測(cè)量值，為初始時(shí)刻的轉(zhuǎn)臺(tái)方位姿態(tài)估計(jì)值，為碼盤反饋的轉(zhuǎn)臺(tái)初始方位角度； 所述基于當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣和針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值計(jì)算殘差，以基于所述殘差自適應(yīng)更新調(diào)整所述過程噪聲協(xié)方差矩陣和所述觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，包括： 基于當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)測(cè)量矩陣和針對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的方位姿態(tài)先驗(yàn)估計(jì)值計(jì)算殘差； 采用滑動(dòng)窗口法估計(jì)殘差協(xié)方差； 基于所述殘差協(xié)方差和當(dāng)前時(shí)刻的卡爾曼增益矩陣，更新調(diào)整過程噪聲協(xié)方差矩陣，并對(duì)所述過程噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行數(shù)值對(duì)稱化正定化處理； 基于所述殘差協(xié)方差和所述預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣，更新調(diào)整觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，并對(duì)所述觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行數(shù)值對(duì)稱化正定化處理； 基于所述殘差協(xié)方差和所述預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣，更新調(diào)整觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，并對(duì)所述觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行數(shù)值對(duì)稱化正定化處理，包括： 式中，為初始更新調(diào)整后的觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，為殘差協(xié)方差，為觀測(cè)器，為預(yù)測(cè)協(xié)方差矩陣，為數(shù)值對(duì)稱化正定化處理后的觀測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，為微小正定矩陣。

如需購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人北京環(huán)境特性研究所，其通訊地址為：100854 北京市海淀區(qū)永定路50號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。