用于提供方位角的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于提供方位角的设备，且更明确地说涉及一种用于使用由已旋转任意角度的陀螺传感器感测的角速率和所述任意角度计算方位角的设备。
【背景技术】
[0002]方位角指代相对于真北或磁北测得的角度。其可使用指南针或陆地磁传感器计笪并ο
[0003]然而，因为指南针和陆地磁传感器利用地球的磁力，所以其附近任何产生磁力的物体的存在都会必然减小其可靠性。
[0004]有可能使用从GPS卫星接收的GPS (Global Posit1ning System)信号来找出观察者的移动方向和方位角。然而，不可能在观察者不在运动中的情况下找出观察者的移动方向和方位角。这是因为GPS方法需要使用在观察者正移动时的时间差的情况下接收的GPS信号。
[0005]因此，需要一种设备，其可在不受环境中的磁力影响的情况下测量静止状态中的方位角。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明的目标是基于由已旋转任意角度的陀螺传感器感测的角速率和所述任意角度计算方位角。
[0008]本发明的目标不限于上文，且相关领域的技术人员经由下文给出的描述将容易了解本发明的其它额外目标。
[0009]问题的解决方案
[0010]在本发明的一个实施例中，提供一种用于提供方位角的设备。所述设备包括:角速率传感器，其经配置以感测施加到主体的角速率；驱动器，其经配置以将角速率传感器旋转预定角度；以及方位角估计单元，其经配置以基于所感测的角速率和所述预定角度估计角速率传感器的方位角。
[0011 ] 在本发明的其它实施例中，提供一种用于提供方位角的设备。所述设备包括:角速率传感器，其经配置以感测施加到主体的角速率；角度传感器，其经配置以感测所述角速率传感器旋转的角度；以及方位角估计单元，其经配置以基于所感测的角速率和所感测的角度估计角速率传感器的方位角。
[0012]从下文给出的详细描述和图式将了解其它实施例的更多细节。
[0013]本发明的效果
[0014]如上文所描述，本发明的实施例提供以下有利的效果:借助于使用由已旋转任意角度的陀螺传感器感测的角速率和所述任意角度估计静止状态中的方位角而在不受环境中的磁力影响的情况下测量所述方位角。
[0015]本发明的实施例的其它有利的效果为，方位角测量设备可以有成本效益的方式实施，因为所述设备能够使用低效率的陀螺传感器计算方位角。
【附图说明】
[0016]图1为说明根据本发明的一个实施例的角速率传感器旋转的视图。
[0017]图2为显示根据本发明的一个实施例的用于提供方位角的设备的框图。
[0018]图3和图4是显示赤道处测得的地球旋转的角速率与特定玮度处测得的角速率之间的关系的视图。
[0019]图5为用以阐释根据本发明的一个实施例导出旋转台的姿态的过程的视图。
[0020]图6为显示图4中特定玮度中测得的角速率与图5中显示的旋转台的姿态的组合的视图。
[0021]图7为说明根据图6中显示的结果依据旋转台的姿态表达的角速率的等式的视图。
[0022]图8为说明根据本发明的一个实施例使用图7中显示的角速率等式估计方位角的视图。
[0023]图9为阐释根据本发明的其它实施例导出旋转台的姿态的视图。
[0024]图10为显示图4中显示的特定玮度中测得的角速率与图9中显示的旋转台的姿态的组合的视图。
【具体实施方式】
[0025]现将详细参考实施例，在附图中说明所述实施例的实例。本发明的特征和优点将通过参考结合附图给出的其实施例而更加清楚。然而，本发明不限于下文描述的实施例，而是可以各种不同方式具体化。下文描述实施例以向本发明所涉及的领域的技术人员提供对本发明和本发明类别的完整说明。本发明应仅由权利要求书中提供的内容界定。参考标号始终指代相同元件。
[0026]如本文所使用，所有术语(包含技术和科学术语)可由本发明所涉及领域的技术人员通常共享的定义来界定，除非提供不同定义。并且，定义提供于常用词典中的一般术语和短语不应脱离通常理解来解释，除非明确地提供其它定义。
[0027]图1为说明根据本发明的一个实施例的角速率传感器旋转的视图。
[0028]角速率传感器(210)装备在主体中且感测由主体的移动产生的角速率。由角速率传感器(210)感测的角速率不仅包含由主体产生的角速率并且包含地球旋转的角速率分量。
[0029]换句话说，即使当主体静止时，角速率传感器(210)也正感测地球旋转的角速度。
[0030]在此情况下，地球旋转的所感测的角速度根据角速率传感器(210)的玮度和位置而变化。利用地球旋转的所感测的角速度，可测量角速率传感器(210)定向到的方向，SP，主体的方位角。
[0031]然而，为了感测地球旋转的角速度，应使用高准确性的角速率传感器，其可能产生估计方位角的过度成本。
[0032]因此，根据本发明的一个实施例，用于提供方位角的设备(200)经配置以补偿角速率传感器(210)的所感测输出中包含的误差。在所述设备中，角速率传感器(210)放置在旋转台(100)上以通过将角速率传感器(210)感测的角速率与旋转台(100)的旋转角组合而消除误差，如图1所示。
[0033]稍后将结合图7和图8阐述误差抵消过程的更详细描述。
[0034]图2为显示根据本发明的一个实施例的用于提供方位角的设备的框图。所述用于提供方位角的设备(200)可包括角速率传感器(210)、驱动器(220)、存储器(230)、控制单元(240)、输入单元(250)、角度传感器(260)、方位角估计单元(270)和倾斜传感器(280)。
[0035]角速率传感器(210)操作以计算施加到主体的角速率。随着主体旋转，产生角速率。角速率传感器(210)可经配置以感测所产生的角速率。
[0036]同时，如上所述，即使当主体自身处于静止状态时，也认为主体归因于地球的旋转而处于旋转状况中。因此，应理解，由角速率传感器(210)感测的角速率含有地球旋转的角速率分量。
[0037]驱动器(220)可用以将角速率传感器(210)旋转任意角度。为此目的，驱动器(220)可包括旋转台(100)，角速率传感器安装在其上。然而，在上面安装角速率传感器(210)的部件不限于旋转台(100)，而是可包括各种装置。
[0038]可预先确定由驱动器(220)实现的旋转角。举例来说，如果所述角度预先确定为30度，那么驱动器(220)将使角速率传感器(210)旋转30度。
[0039]因此，驱动器(220)可优选地经设计以包括用以实现指定角度的旋转的装置。
[0040]存储器(230)可存储对应于所述预定的角度(以下称做预定角度)的值。驱动器(220)可取得对应于存储于存储器(230)中的预定角度的值，且将对应于所取得值的旋转施加到角速率传感器(210)。此外，存储器(230)可存储可由输入单元(250)提供的玮度信息。
[0041]并且，