[发明专利]复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法及装置

权利要求书

1.一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

获取设置在调试台上的陀螺仪采集的角速度和加速度计采集的加速度；

根据加速度计相对于调试台的旋转轴的距离、所述角速度及加速度计算基于加速度计的水平倾角；

根据所述角速度确定计算基于陀螺仪的水平倾角；

根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定所述调试台的线加速运行时的干扰情况及当前水平倾角；

所述确定所述调试台的线加速运行的干扰情况的方法包括：

分别计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量及所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量；

计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量与所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量的角度增量差值；

比较所述角度增量差值与设定阈值的大小确定干扰情况，当所述角度增量差值大于设定阈值时，则确定线加速运行的干扰大；否则确定线加速运行的干扰小；

如果线加速运行的干扰大，则所述基于陀螺仪的水平倾角为当前水平倾角；否则，根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定当前水平倾角。

2.根据权利要求1所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，所述基于加速度计的水平倾角的计算方法包括：

根据所述角速度和所述加速度计相对调试台的旋转轴的距离计算旋转运动导致的干扰向心加速度；

根据所述加速度对所述干扰向心加速度进行补偿，获得补偿向心加速度；

根据所述补偿向心加速度确定基于加速度计的水平倾角。

3.根据权利要求1所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，所述基于陀螺仪的水平倾角的计算方法包括：对所述陀螺仪输出的角速度进行积分。

4.根据权利要求1所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，根据以下公式确定当前水平倾角：

当前的水平倾角＝基于陀螺仪的水平倾角，线加速运行的干扰大；

当前的水平倾角＝α×基于加速度计的水平倾角+(1-α)×基于陀螺仪的水平倾角，线加速运行的干扰小；其中，α表示所述基于加速度计的水平倾角的权值。

5.根据权利要求4所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，α根据所述基于加速度计的水平倾角的角度增量及所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量确定。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，其特征在于，所述水平倾角包括水平俯仰角和水平横滚角。

7.一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：

获取模块，与设置在调试台上的陀螺仪和加速度计连接，用于获取所述陀螺仪采集的角速度和所述加速度计采集的加速度；

第一计算模块，与所述获取模块连接，用于根据加速度计相对于调试台的旋转轴的距离、所述角速度及加速度计算基于加速度计的水平倾角；

第二计算模块，与所述获取模块连接，用于根据所述角速度计算基于陀螺仪的水平倾角；

确定模块，用于根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定所述调试台的线加速运行时的干扰情况及当前水平倾角；

所述确定模块包括：

增量计算单元，用于分别计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量及所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量；

差值计算单元，用于计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量与所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量的角度增量差值；

比较单元，用于比较所述角度增量差值与设定阈值的大小确定干扰大小，当所述角度增量差值大于设定阈值时，则确定线加速运行的干扰大；否则确定线加速运行的干扰小；

倾角确定单元，与所述比较单元连接，用于根据所述比较单元的比较结果确定当前倾角；

如果线加速运行的干扰大，则所述基于陀螺仪的水平倾角为当前水平倾角；否则，根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定当前水平倾角。

8.根据权利要求7所述的复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：

加速度计算单元，用于根据所述角速度和所述加速度计相对调试台的旋转轴的距离计算旋转运动导致的干扰向心加速度；

补偿单元，用于根据所述加速度对所述干扰向心加速度进行补偿，获得补偿向心加速度；

倾角计算单元，根据所述补偿向心加速度确定基于加速度计的水平倾角。