[发明专利]一种高度测量方法、系统、储存介质以及设备

说明书

本发明公开了一种高度测量方法、系统、储存介质以及设备，本发明在基于气压数据和基准海拔高度计算出当前历元的第一相对高度后，通过惯性数据来计算出当前历元的第二相对高度，最后融合第一相对高度和第二相对高度来计算出当前历元的最终相对高度，并不断遍历每一个历元直至计算出每一个历元的最终相对高度。本发明在计算最终相对高度的过程中引入了惯性数据，通过融合基于惯性数据计算出第二相对高度和基于气压数据计算出的第一相对高度得到最终相对高度，避免采用单一数据进行高度的测量，从而减小了高度测量的误差，提高了对高度进行测量的精度。

技术领域

本发明涉及高度测量技术领域，尤其涉及一种高度测量方法、系统、储存介质以及设备。

背景技术

在许多户外高空作业的场景中，作业人员的离地高度是非常重要的参考指标，测量高空作业人员的离地高度可以为作业人员提供重要的参考价值。因此如何准确便捷的测量作业人员作业时的高度有着重要意义与现实需求。

目前，常见的高度测量大致上有两类方法，一类是通过GPS测量海拔高度，通过比较不同时刻测得的海拔高度即可判断相对高度。另一类是通过气压传感器测量大气压，利用大气压与海拔高度的关系计算海拔高度，通过比较不同时刻测得的海拔高度判断相对高度。然而这两类方法都存在一定问题。

对于利用GPS测量高度的方法来说，其原理是利用了GPS定位导航获得的三维位置坐标中高度维度坐标，然而高度维度的坐标是GPS卫星导航定位获得的三维位置坐标值中精度最低的一维坐标值。而且当定位不准时，高度误差会更大。另外，GPS设备成本也相对较高。

对于利用气压传感器测量高度的方法来说，其优点是设备成本相对较低，因此应用更加广泛。然而大气压力不仅与海拔高度有关，还与天气等其他因素有关，一般来说，低温时的气压比高温时高，晴天的气压比阴天高，冬天的气压比夏天高等。这种非高度因素导致的气压波动而造成的海拔高度误差可达几十米甚至上百米，而当使用海拔高度相减计算相对高度时，这种误差就难以接受了。高空作业常常在户外进行，天气变化常有发生，这种气候变化导致的高度误差值得考虑。

综上所述，现有技术在使用单一数据对高度进行测量时，存在着高度的测量结果存在一定误差的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种高度测量方法、系统、储存介质以及设备，用于解决现有技术在使用单一数据对高度进行测量时，存在着高度的测量结果存在一定误差的技术问题。

本发明提供的一种高度测量方法，包括以下步骤：

S1：获取基准海拔高度以及重力垂直加速度；

S2：获取当前历元的气压数据，基于气压数据和基准海拔高度计算当前历元的第一相对高度；

S3：获取当前历元的惯性数据，基于惯性数据和重力垂直加速度计算当前历元的速度和第二相对高度；

S4：将当前历元的第一相对高度作为当前历元的高度观测值；

S5：获取上一历元的速度以及上一历元的高度最终值，基于当前历元的速度、第二相对高度、上一历元的速度以及上一历元的最终高度值计算当前历元的高度预估值；

S6：对高度观测值和高度预估值进行数据融合，得到当前历元的最终相对高度；

S7：令下一个历元作为当前历元，重复执行步骤S2～S7，直至计算出所有历元的最终相对高度。

优选的，惯性数据包括三轴加速度数据以及角速度数据。

优选的，在步骤S3的具体过程为：

获取当前历元的三轴加速度数据和角速度数据；

基于三轴加速度数据和角速度数据获得当前历元垂直方向的原始加速度分量；