[发明专利]一种航向角的检测方法、装置、设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种航向角的检测方法，考虑到GNSS检测的航向角长期稳定以及陀螺仪检测的航向角短期内精度高的特点，本申请基于GNSS与陀螺仪二者检测航向角的差值通过观测器对陀螺仪的在上一预设周期内的航向角误差进行估计，并根据航向角误差估计值对陀螺仪所测航向角进行补偿从而得到测定航向角，能够实现农机航向角的精确测定，并且由于单天线GNSS以及陀螺仪的成本均较低，因此本方案的实施成本较低。本发明还公开了一种航向角的检测装置、设备及计算机可读存储介质，具有如上航向角的检测方法相同的有益效果。

技术领域

本发明涉及农机自动驾驶领域，特别是涉及一种航向角的检测方法，本发明还涉及一种航向角的检测装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

农机自动驾驶技术对于降低农业驾驶员的劳动强度以及提升农业产能有着重要的意义，为了提升农机车辆自动驾驶的精度，需要对农机的航向角进行精准的测定，精确的航向角是成功的实现自动驾驶的重要前提，然而现有技术中缺少一种成熟的农机航向角的检测方法，从而无法以较低的成本实现较高的检测精度。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种航向角的检测方法，能够实现农机航向角的精确测定，并且由于单天线GNSS以及陀螺仪的成本均较低，因此本方案的实施成本较低；本发明的另一目的是提供一种航向角的检测装置、设备及计算机可读存储介质，能够实现农机航向角的精确测定，并且由于单天线GNSS以及陀螺仪的成本均较低，因此本方案的实施成本较低。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种航向角的检测方法，包括：

响应于定向指令，通过单天线全球导航卫星系统GNSS检测目标农机当前的第一航向角；

将初始航向角以及陀螺仪在上一预设周期内的角度增量之和作为所述目标农机当前的第二航向角；

根据陀螺仪的航向角误差估计的状态空间方程以及预设类型的观测器，基于所述第一航向角与所述第二航向角的差值，计算出所述陀螺仪在上一所述预设周期内的航向角误差估计值；

将根据所述航向角误差估计值进行补偿后的所述第二航向角，分别作为所述目标农机当前的测定航向角以及所述初始航向角，以便农机进行自动驾驶。

优选地，所述响应于定向指令，通过单天线全球导航卫星系统GNSS检测目标农机当前的第一航向角具体为：

ψ_r＝arctan(ΔE/ΔN)；

其中，ψ_r为所述第一航向角，ΔE为预设时间间隔内坐标东的坐标差，ΔN为所述预设时间间隔内坐标北的坐标差。

优选地，所述航向角误差估计的状态空间方程具体为：

其中，e为航向角误差，u_ψ为航向角误差的噪声，b为陀螺仪零位偏置，u_b为陀螺仪偏移的噪声。

优选地，所述预设时间间隔为2s，所述单天线GNSS的采样频率为10Hz。

优选地，所述定向指令具体为每隔预设时长自动生成的定向指定。

优选地，所述预设类型的观测器具体为卡尔曼滤波算法。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种航向角的检测装置，包括：

第一检测模块，用于响应于定向指令，通过单天线全球导航卫星系统GNSS检测目标农机当前的第一航向角；

第二检测模块，用于将初始航向角以及陀螺仪在上一预设周期内的角度增量之和作为所述目标农机当前的第二航向角；