[发明专利]设备的角度估算方法、装置、摄像组件及飞行器

权利要求书

1.一种设备的角度估算方法，所述设备设置有陀螺仪和加速度计，其特征在于，所述方法包括：

获取所述陀螺仪测量的所述设备的初始角速度；

获取所述设备的加速度信息，所述加速度信息由所述加速度计测量的初始加速度所确定，所述加速度信息为重力测量值；

根据所述加速度信息，对所述陀螺仪的零偏值进行估计，以得到所述陀螺仪的零偏预估值；

其中，所述根据所述加速度信息，对所述陀螺仪的零偏值进行估计，以得到所述陀螺仪的零偏预估值，包括：根据角度四元数及所述重力测量值，计算得到姿态误差，所述角度四元数用于描述所述设备的角度；

根据所述零偏预估值，对所述初始角速度进行修正，以得到所述设备的角速度修正值；

根据所述角速度修正值，得到所述设备的角度；

根据所述姿态误差计算得到所述陀螺仪的零偏预估值的第二计算公式为：

δ(t)＝k_p·e_xyz(t)+k_i·∫e_xyz(t)

其中，δ(t)为零偏预估值；e_xyz(t)为姿态误差；k_p为预设的误差比例增益；k_i为预设的误差积分增益；

预设的误差比例增益及预设的误差积分增益的表达式为：

其中，ξ为预设的阻尼比；ω为预设的截止频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重力测量值用于表示所述加速度计对重力方向的测量值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述设备的加速度信息，包括：

接收通过所述加速度计测量得到的所述初始加速度；

对所述初始加速度进行滤波，得到三轴重力加速度；

对所述三轴重力加速度进行归一化处理，得到所述重力测量值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度信息，对所述陀螺仪的零偏值进行估计，以得到所述陀螺仪的零偏预估值，还包括：

根据所述姿态误差，对所述陀螺仪的零偏值进行估计，以计算得到所述陀螺仪的零偏预估值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据角度四元数及所述重力测量值计算得到姿态误差的第一计算公式为：

e_xyz(t)＝q_ic(t)×a_xyz(t)

其中，q_ic(t)为角度四元数；a_xyz(t)为重力测量值；e_xyz(t)为姿态误差；×表示为叉乘运算。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述角度为姿态角；

所述根据所述角速度修正值，得到所述设备的角度，包括：

将所述角速度修正值作为预设的四元数微分方程的输入，得到角速度四元数；

对所述角速度四元数进行积分，得到角度四元数；

将所述角度四元数转换为所述设备的姿态角。