朝向角检测器

摘要

本发明的朝向角检测器用陀螺仪(301-303)检测X、Y和Z角速度，对它们进行时间积分(60)后产生朝向的俯仰、侧滚和偏航角(α，β，γ)。用了两个加速度计(403，404)来得到校正俯仰和侧滚角的推测俯仰和侧滚角，用了两个地磁仪(401，402)来得到校正偏航角的推测偏航角。在推测俯仰、侧滚和偏航角判为精确(50)时，积分俯仰、侧滚和偏航角用推测俯仰、侧滚和偏航角校正(60)。

主权项

1.一种朝向角检测器，所述朝向角检测器包括：多个在所述检测器上分别与定义一个检测器座标系的多个正交轴(Xs-Zs)平行配置的陀螺仪(301-303)，用来测量绕各自的轴(Xs-Zs)的角速度(Jx，Jy，Jz)；一个与所述多个陀螺仪(301-303)连接的转动角计算器(310)，用来根据所述角速度(Jx，Jy，Jz)计算转动角(ΔX，ΔY，ΔZ)；至少一个与至少所述正交轴(Xs-Zs)之一平行配置的加速度计(403，404，406)，用来测量加速度(Ax，Ay，Az)；一个与所述加速度计(403，404)连接的静态角计算器(405)，用来根据所述加速度(Ax，Ay)计算静态角(R，P)；以及一个与所述转动角计算器(310)和所述静态角计算器(405)连接的朝向角计算器(60)，用来将所述转动角(ΔX，ΔY，ΔZ)积分成一个积分角，再根据所述积分角、所述静态角(R，P)和一个方位偏离角(Ф)来计算朝向角(α，β，γ)，所述朝向角(α，β，γ)为所述检测器座标系(Xs-Ys-Zs)与所述检测器所在空间的基准座标系(X-Y-Z)之间的角度差；其中：有两个地磁仪(401，402)与所述多个正交轴中的两个(Xs，Ys)平行配置，用来测量在所述多个轴中的这两个轴(Xs，Ys)上的地磁分量(Mx，My)；而所述静态角计算器(405)与所述两个地磁仪(401，402)连接，用来根据所述地磁分量(Mx，My)计算方位角，再根据所述方位角产生偏离所述基准座标系(X-Y-Z)的所述方位偏离角(Ф)，作为所述静态角(R，P)的一个附加因子。