[发明专利]用于估计固体的移动的方法

权利要求书

1.一种用于估计在易于产生由具有三个变量的矢量(b)定义的 干扰的介质中的移动固体的移动的方法，所述移动由具有六个变量(θ， a)的矢量定义，所述固体配备有至少一个具有至少三个敏感轴的对加 速度敏感的加速度传感器(Ca)和至少一个具有至少三个敏感轴的对 磁场敏感的磁场传感器(Cm)，其特征在于，它包括产生由具有六个 变量的所述移动矢量和具有三个变量的所述干扰矢量组成的具有九个 变量的矢量(Λ)的步骤(B6)和适于将所述具有九个变量的矢量变 换成具有至多五个要被估计的未知变量的矢量的所述具有九个变量的 矢量(Λ)的加权步骤(B6)。

2.根据权利要求1的估计方法，其特征在于，包括从移动配置表 中选择移动配置的步骤(B7)，并且加权步骤(B6)适于根据所述选 择的配置用所述具有九个变量的矢量(Λ)中的已知的值来代替未知 变量。

3.根据权利要求2的估计方法，其特征在于，所述固体在易于产 生磁扰的介质中移动，所述移动配置选自包含在没有磁扰的介质中的 移动、在一个维度的空间中的移动、在平面中的移动和具有至少两个 已知的自由度的移动的一组移动配置。

4.根据权利要求1至3中的任一项的估计方法，其特征在于，加 权步骤(B6)包括选择适于修改装配固体的所述各传感器的各权重的 加权矢量(α)的步骤，并且，所述方法包括根据至少一个传感器的 测量结果估计所述具有至多五个要被估计的未知变量的矢量(Λ)的 至少一个变量的步骤(B4，B5)。

5.根据权利要求4的估计方法，其特征在于，包括迭代选择加权 矢量(α)的所述步骤(B6)和估计具有至多五个要被估计的未知变 量的矢量(Λ)的至少一个变量的所述步骤(B4，B5)的至少一个迭 代步骤，在所述选择步骤中选择的加权矢量(α)在各迭代步骤中是 不同的。

6.根据权利要求4的估计方法，其特征在于，包括选择适于忽略 来自加速度传感器(Ca)的测量结果的加权矢量(α)的步骤(B6)、 根据磁场传感器(Cm)的测量结果估计所述具有至多五个要被估计的 未知变量的矢量(Λ)的至少两个变量(θ₂，θ₃)的步骤(B4，B5)、 选择适于忽略来自磁场传感器(Cm)的测量结果的加权矢量(α)的 步骤(B6)和根据加速度传感器(Ca)的测量结果估计所述具有至多 五个要被估计的未知矢量的矢量(Λ)的至多其它三个变量(θ₁，a₁、 a₂)的步骤(B4，B5)。

7.根据权利要求4的估计方法，其特征在于，包括选择适于忽略 来自磁场传感器(Cm)的测量结果的加权矢量(α)的步骤(B6)、 根据加速度传感器(Ca)的测量结果估计所述具有至多五个要被估计 的未知变量的矢量(Λ)的至少两个变量的步骤(B4，B5)、选择适 于忽略来自加速度传感器(Ca)的测量结果的加权矢量(α)的步骤 (B6)和根据磁场传感器(Cm)的测量结果估计所述具有至多五个 要被估计的未知变量的矢量(Λ)的至多其它三个变量的步骤(B4， B5)。

8.根据权利要求1至3中的任一项的估计方法，其特征在于，所 述具有九个变量的矢量(Λ)包含具有三个自由度的旋转矢量θ，所述 旋转矢量由与对于四元数(q)的四个分量(q₀、q₁、q₂、q₃)的约束 相关的所述四个分量(q₀、q₁、q₂、q₃)表示。

9.根据权利要求8的估计方法，其特征在于，在估计所述具有至 多五个要被估计的未知变量的矢量(Λ)的至少一个变量的步骤(B4， B5)中，对于四元数(α)的分量的所述约束被集成到旋转矢量θ的表 示中。

10.根据权利要求1至3中的任一项的估计方法，其特征在于， 在估计所述具有至多五个要被估计的未知变量的矢量(Λ)的至少一 个变量的步骤(B5)中使用准牛顿型的误差最小化函数。