【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，特别是涉及一种基于传感器的物理参数估计方法及装置。
技术介绍
1、在航空、航天、无人驾驶以及机器人等领域中，需要基于设备上装载的传感器采集的数据进行数据处理确定得到设备的物理参数，然后设备基于物理参数来进行设备定位、路径规划、控制设备的姿态以及控制设备移动等控制功能。例如，无人机可以基于无人机上装载的陀螺仪采集的数据进行数据处理得到无人机的航向角，作为设备的物理参数，然后基于得到的航向角控制无人机的航向。航向角的准确性会影响控制无人机的航向的准确性。可见，基于传感器采集的数据确定的物理参数的准确性十分重要。
2、现有技术中，设备基于单一传感器采集的数据进行数据处理得到物理参数，但是，单一传感器往往存在精度受限、噪声干扰等问题，因此，传感器采集的数据的准确性会影响确定得到设备的物理参数的准确性，导致确定得到的物理参数的精确性较低。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种基于传感器的物理参数估计方法及装置，以提高确定得到的物理参数的精确性。具体技术方案如下：
2、根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种基于传感器的物理参数估计方法，所述方法包括：
3、获取设置在移动设备上的第一传感器的第一观测值和第二传感器的第二观测值；其中，所述第一观测值为：基于第一传感器采集的数据获得的目标物理参数的观测值，所述第二观测值为：基于第二传感器采集的数据获得的目标物理参数的观测值；
4、计算所述第一观测值与所述第二观测
5、根据所述差值、目标传感器的观测噪声，获取归一化误差，其中，所述目标传感器为：所述第一传感器或所述第二传感器；
6、根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声；
7、根据所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，估计目标物理参数的第一预测值。
8、本专利技术的一个实施例中，所述根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，包括：
9、若所述归一化误差大于预设误差阈值，则增加所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，得到所述第一传感器的第一调整噪声和所述第二传感器的第二调整噪声；
10、若所述归一化误差小于等于预设误差阈值，则减少所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，得到所述第一传感器的第三调整噪声和所述第二传感器的第四调整噪声。
11、本专利技术的一个实施例中，所述增加所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，得到所述第一传感器的第一调整噪声和所述第二传感器的第二调整噪声，包括：
12、将所述第一观测噪声增加预设的噪声增长步长，得到增加后的第一观测噪声；基于所述增加后的第一观测噪声，获得第一调整噪声；
13、将所述第二观测噪声增加预设的噪声增长步长，得到增加后的第二观测噪声；基于所述增加后的第二观测噪声，获得第二调整噪声。
14、本专利技术的一个实施例中，所述基于所述增加后的第一观测噪声，获得第一调整噪声，包括：
15、若所述增加后的第一观测噪声大于等于预设噪声上限阈值，则将预设噪声上限阈值作为第一调整噪声；若所述增加后的第一观测噪声小于预设噪声上限阈值，则将所述增加后的第一观测噪声作为第一调整噪声。
16、本专利技术的一个实施例中，所述预设误差阈值按照以下方式确定：根据预设自由度和预设显著性水平值，从预设的卡方分布表中确定所述预设误差阈值。
17、本专利技术的一个实施例中，传感器的观测噪声以观测噪声矩阵表示，其中，所述观测噪声矩阵为方矩阵，所述观测噪声矩阵的阶数与设置在所述移动设备上的传感器的个数相同，所述观测噪声矩阵中每一对角线元素与每一传感器的观测噪声相对应；
18、所述增加所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，包括：
19、增加所述观测噪声矩阵中与第一传感器对应的对角线元素的数值，增加所述观测噪声矩阵中与第二传感器对应的对角线元素的数值；
20、所述减少所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，包括：
21、减少所述观测噪声矩阵中与第一传感器对应的对角线元素的数值，减少所述观测噪声矩阵中与第二传感器对应的对角线元素的数值。
22、本专利技术的一个实施例中，所述根据所述差值、目标传感器的观测噪声，获取归一化误差，包括：
23、根据所述差值，确定所述第一观测值与所述第二观测值之间的差距表征值；
24、根据目标传感器的观测噪声，确定归一化基底；
25、基于所述差距表征值和归一化基底，获取归一化误差。
26、本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：
27、基于设置在移动设备上的传感器采集的数据，对所述移动设备的目标物理参数进行预测，得到所述目标物理参数的第二预测值；
28、基于后验状态协方差和过程噪声协方差，确定先验状态协方差；
29、在所述根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声之后，所述方法还包括：
30、针对每一传感器，基于该传感器的调整后的观测噪声以及所述先验状态协方差，确定该传感器的增益系数，其中，传感器的增益系数表征基于传感器采集的数据获得的观测值的噪声不确定性的变化程度；
31、基于所述先验状态协方差以及确定的各传感器的增益系数，确定更新的后验状态协方差；
32、所述根据所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，估计目标物理参数的第一预测值，包括：
33、基于确定的各传感器的增益系数、各观测值与所述第二预测值之间的测量残差，估计目标物理参数的第一预测值。
34、本专利技术的一个实施例中，所述目标物理参数为：航向角；
35、所述基于设置在移动设备上的传感器采集的数据，对所述移动设备的目标物理参数进行预测，得到所述目标物理参数的第二预测值，包括：
36、根据横滚角、俯仰角、移动设备上装载的传感器采集的横滚角的角速度以及俯仰角的角速度，预测航向角变化量；
37、基于预测得到的航向角变化量，获得航向角的第二预测值。
38、根据本专利技术实施例的一另方面，提供了一种基于传感器的物理参数估计装置，所述装置包括：
39、观测值获得模块，用于获取设置在移动设备上的第一传感器的第一观测值和第二传感器的第二观测值；其中，所述第一观测值为：基于第一传感器采集的数据获得的目标物理参数的观测值，所述第二观测值为：基于第二传感器采集的数据获得的目标物理参数的观测值；
40、差值计算模块，用于计算所述第一观测值与所述第二观测值之间的差值；
41、归一化误差获取模块，用于根据所述差值、目标传感器的观测噪声，获取归一化误差，其中，所述目标传感器为：所述第一传感器或所述第二传感器；
42、观测噪声调整定模块，用于根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声；
43、数值估计模块，用于根据所述第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于传感器的物理参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增加所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，得到所述第一传感器的第一调整噪声和所述第二传感器的第二调整噪声，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述增加后的第一观测噪声，获得第一调整噪声，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设误差阈值按照以下方式确定：根据预设自由度和预设显著性水平值，从预设的卡方分布表中确定所述预设误差阈值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，传感器的观测噪声以观测噪声矩阵表示，其中，所述观测噪声矩阵为方矩阵，所述观测噪声矩阵的阶数与设置在所述移动设备上的传感器的个数相同，所述观测噪声矩阵中每一对角线元素与每一传感器的观测噪声相对应；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值、目标传感器的观测噪声，获取归一
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标物理参数为：航向角；
10.一种基于传感器的物理参数估计装置，其特征在于，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于传感器的物理参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述归一化误差，调整所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增加所述第一观测噪声和所述第二观测噪声，得到所述第一传感器的第一调整噪声和所述第二传感器的第二调整噪声，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述增加后的第一观测噪声，获得第一调整噪声，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设误差阈值按照以下方式确定：根据预设自由度和预设显著性水平值，从预设的卡方分布表中确定所述预...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈方平，陈海诺，倪学斌，
申请(专利权)人：天津云圣智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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