本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)據(jù)處理方法和裝置。

背景技術(shù)：

磁羅盤是一組三軸正交的磁場感應(yīng)傳感器。通過感應(yīng)地球磁場，磁羅盤提供了一組矢量，即一個(gè)三維數(shù)據(jù)。例如在無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中，這組矢量可以用來輔助確定飛機(jī)的偏航角。

由于磁羅盤的使用場景中往往有強(qiáng)磁場源，使磁羅盤容易收到干擾，從而使導(dǎo)航系統(tǒng)失去偏航角估計(jì)的準(zhǔn)確性。為了適應(yīng)不同的電磁環(huán)境或地理位置，往往需要進(jìn)行較為復(fù)雜的磁羅盤校正操作。

為了檢測或消除磁羅盤受到的干擾，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用以下方法。

1.將陀螺儀和羅盤的測量值進(jìn)行融合。其主要思想是利用陀螺儀測量角速度，以補(bǔ)償受干擾情況下的羅盤讀數(shù)。然而，這種方法僅能夠在短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償羅盤的誤差。如果長時(shí)間采用這種方法，羅盤的誤差會(huì)累積，導(dǎo)致融合時(shí)出現(xiàn)偏差。

2.采用兩個(gè)或多個(gè)羅盤同時(shí)工作，將兩個(gè)或多個(gè)羅盤的加權(quán)平均值作為有效的地磁場測量值。然而，如果兩個(gè)或多個(gè)羅盤同時(shí)收到干擾，這種方法也會(huì)失效。

3.通過計(jì)算羅盤的度數(shù)的模值來判斷羅盤度數(shù)是否異常。即，如果羅盤的度數(shù)的模值不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則認(rèn)為羅盤收到了其他磁場的干擾。然而，這種方式僅能夠提供報(bào)警，但無法對(duì)羅盤進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的過程需要進(jìn)行人工操作，因此這種方法無法對(duì)羅盤進(jìn)行實(shí)時(shí)的校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是：如何實(shí)時(shí)地對(duì)羅盤進(jìn)行準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一個(gè)方面，提供一種數(shù)據(jù)處理方法，包括：獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)，其中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)表示羅盤在不同測量位置的三個(gè)正交軸向上的磁場強(qiáng)度；確定經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面；將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)，獲得本次估計(jì)的羅盤中心位置；采用本次估計(jì)的羅盤中心位置對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)的幅度根據(jù)預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置到平面的距離以及收斂參數(shù)確定。

在一個(gè)實(shí)施例中，將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)，獲得本次估計(jì)的羅盤中心位置包括：確定第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、以及平面的單位法向量，其中，單位法向量指向從第一測量數(shù)據(jù)到第二測量數(shù)據(jù)的方向；計(jì)算預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置和中點(diǎn)的差與單位法向量的內(nèi)積；將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置與移動(dòng)幅度的差作為本次估計(jì)的羅盤中心位置，其中，移動(dòng)幅度為收斂參數(shù)、內(nèi)積和單位法向量的乘積。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)之間的分散程度大于預(yù)設(shè)值。

在一個(gè)實(shí)施例中，獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)包括：依次獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)；將第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)分別與預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置連線；如果兩條連線之間的夾角小于預(yù)設(shè)值，繼續(xù)采集羅盤的測量數(shù)據(jù)以更新備選測量數(shù)據(jù)；如果兩條連線之間的夾角大于或等于預(yù)設(shè)值，將備選測量數(shù)據(jù)作為第二測量數(shù)據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換，其中，進(jìn)行尺度變換時(shí)采用的尺度系數(shù)用于將橢球體上的點(diǎn)變換為正球體上的點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，將羅盤采集的測量數(shù)據(jù)減去本次估計(jì)的羅盤中心位置，以便完成對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二個(gè)方面，提供一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)，其中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)表示羅盤在不同測量位置的三個(gè)正交軸向上的磁場強(qiáng)度；平面確定模塊，被配置為確定經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面；中心位置調(diào)整模塊，被配置為將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)，獲得本次估計(jì)的羅盤中心位置；校準(zhǔn)模塊，被配置為采用本次估計(jì)的羅盤中心位置對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，中心位置調(diào)整模塊被配置為根據(jù)預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置到平面的距離以及收斂參數(shù)確定預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)的幅度。

在一個(gè)實(shí)施例中，中心位置調(diào)整模塊被配置為：確定第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、以及平面的單位法向量，其中，單位法向量指向從第一測量數(shù)據(jù)到第二測量數(shù)據(jù)的方向；計(jì)算預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置和中點(diǎn)的差與單位法向量的內(nèi)積；將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置與移動(dòng)幅度的差作為本次估計(jì)的羅盤中心位置，其中，移動(dòng)幅度為收斂參數(shù)、內(nèi)積和單位法向量的乘積。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)之間的分散程度大于預(yù)設(shè)值。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取模塊進(jìn)一步被配置為：依次獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)；將第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)分別與預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置連線；如果兩條連線之間的夾角小于預(yù)設(shè)值，繼續(xù)采集羅盤的測量數(shù)據(jù)以更新備選測量數(shù)據(jù)；如果兩條連線之間的夾角大于或等于預(yù)設(shè)值，將備選測量數(shù)據(jù)作為第二測量數(shù)據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取模塊還被配置為對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換，其中，進(jìn)行尺度變換時(shí)采用的尺度系數(shù)用于將橢球體上的點(diǎn)變換為正球體上的點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊進(jìn)一步被配置為將羅盤采集的測量數(shù)據(jù)減去本次估計(jì)的羅盤中心位置，以便完成對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三個(gè)方面，提供一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括：存儲(chǔ)器；以及耦接至所述存儲(chǔ)器的處理器，處理器被配置為基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的指令，執(zhí)行前述任意一種數(shù)據(jù)處理方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第四個(gè)方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述任意一種數(shù)據(jù)處理方法。

上述發(fā)明中的一個(gè)實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：通過假設(shè)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)位于正球體的表面，令估計(jì)的羅盤中心位置向該正球體的球心所在的平面移動(dòng)，可以使估計(jì)的羅盤中心位置接近真實(shí)的羅盤中心位置，并且可以針對(duì)任意時(shí)刻采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，并且提高了測量的準(zhǔn)確性。

通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖2a為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖2b為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法的一個(gè)實(shí)施例中各個(gè)變量的位置關(guān)系示意圖。

圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

在正常的情況下，羅盤所采集的讀數(shù)分布在一個(gè)橢球體的表面，該橢球體的橢球心即為羅盤中心位置。

設(shè)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)為m＝[mx,my,mz]^t，其中，mx、my和mz分別表示羅盤中的磁力計(jì)測量到的三個(gè)正交軸上的地磁場強(qiáng)度。

通常地，羅盤的讀數(shù)滿足公式(1)。

(m-c)^tq(m-c)＝r(1)

在公式(1)中，r表示地磁場強(qiáng)度值；c表示羅盤中心位置，并且c＝[cx,cy,cz]^t；q表示羅盤中的磁力計(jì)在三個(gè)正交軸上的讀數(shù)尺度，該讀數(shù)尺度用于將橢球體上的點(diǎn)變換為正球體上的點(diǎn)，其具體表示可以參見公式(2)。

在公式(2)中，qx、qy和qz的值約等于1。這些值可以在羅盤標(biāo)定的階段得到，本發(fā)明中假定這三個(gè)值已知或不變。

在現(xiàn)有技術(shù)中，往往設(shè)定c為常數(shù)。然而，隨著位置、周圍環(huán)境等因素的變化，羅盤中心位置可能也會(huì)產(chǎn)生變化。因此如果將c設(shè)定為常數(shù)，羅盤的測量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生誤差。本發(fā)明通過對(duì)c進(jìn)行實(shí)時(shí)的估計(jì)，從而可以及時(shí)地調(diào)整羅盤的讀數(shù)，以提高羅盤的測量精確度。

圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。如圖1所示，該實(shí)施例的方法包括步驟s102～步驟s108。

在步驟s102中，獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)，其中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)表示羅盤在不同測量位置的三個(gè)正交軸向上的磁場強(qiáng)度。

第一測量數(shù)據(jù)可以是上次進(jìn)行羅盤中心位置估計(jì)時(shí)采用的數(shù)據(jù)，第二測量數(shù)據(jù)可以是當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)；第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)也可以均是準(zhǔn)備進(jìn)行本次估計(jì)時(shí)先后采集的兩個(gè)數(shù)據(jù)。

在獲取第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)后，還可以對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換，其中，進(jìn)行尺度變換時(shí)采用的尺度系數(shù)用于將橢球體上的點(diǎn)變換為正球體上的點(diǎn)。尺度系數(shù)可以為q的定義和表示可以參考公式(2)。從而可以將采集的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為正球體上的點(diǎn)，更便于進(jìn)行羅盤中心位置的估計(jì)。

在步驟s104中，確定經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面。

本發(fā)明首先假設(shè)采集的數(shù)據(jù)位于正球體的表面，此時(shí)，該正球體的球心位于經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面上。

在步驟s106中，將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)，獲得本次估計(jì)的羅盤中心位置。

預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置例如可以是在上一次調(diào)整后所估計(jì)的羅盤中心位置，也可以是一個(gè)預(yù)設(shè)值。

由于實(shí)際的測量過程誤差或者環(huán)境干擾，采集的數(shù)據(jù)可能實(shí)際上并未嚴(yán)格地位于正球體的表面。因此，可以僅將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)一定的距離，以使本次估計(jì)的羅盤中心位置比之前預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置更靠近真實(shí)的羅盤中心位置。

在步驟s108中，采用本次估計(jì)的羅盤中心位置對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以將羅盤采集的測量數(shù)據(jù)減去本次估計(jì)的羅盤中心位置并輸出羅盤的讀數(shù)，以便完成對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。

上述實(shí)施例的方法通過假設(shè)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)位于正球體的表面，令估計(jì)的羅盤中心位置向該正球體的球心所在的平面移動(dòng)，可以使估計(jì)的羅盤中心位置接近真實(shí)的羅盤中心位置。并且，本發(fā)明實(shí)施例的方法可以針對(duì)任意時(shí)刻采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，并且提高了測量的準(zhǔn)確性。

此外，還可以多次執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的方法，以不斷地對(duì)估計(jì)的羅盤中心位置進(jìn)行調(diào)整，可以使估計(jì)的值逐步接近真實(shí)值。

為了降低噪聲對(duì)校準(zhǔn)誤差所帶來的影響，在對(duì)羅盤的中心位置進(jìn)行估計(jì)之前，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法還可以對(duì)采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以確定第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)之間的分散程度應(yīng)當(dāng)大于預(yù)設(shè)值。分散程度可以用第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)之間的距離表示，也可以用第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)分別與第一羅盤中心位置連線后、兩條連線之間的夾角表示。

如果兩個(gè)測量數(shù)據(jù)之間的分散程度過小、距離過近，那么根據(jù)這兩個(gè)測量數(shù)據(jù)確定的平面很可能距離真實(shí)的球心位置較遠(yuǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以僅根據(jù)分散程度大于預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，從而使估計(jì)的結(jié)果更準(zhǔn)確。

一種篩選方式為，依次采集羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)，第一測量數(shù)據(jù)例如可以是在上一次校準(zhǔn)過程中所使用的第二測量數(shù)據(jù)；然后，判斷第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)分別與第一羅盤中心位置連線后、兩條連線之間的夾角。

如果該夾角小于預(yù)設(shè)值，繼續(xù)采集羅盤的測量數(shù)據(jù)以更新備選測量數(shù)據(jù)，即，丟棄原來采集的備選測量數(shù)據(jù)，并且再次采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上述判斷過程；如果該夾角大于預(yù)設(shè)值，將更新后的備選測量數(shù)據(jù)作為第二測量數(shù)據(jù)。

通過采用這種方法，可以衡量數(shù)據(jù)之間的分散程度，提高了信噪比，使后續(xù)的估計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確。

設(shè)第一測量數(shù)據(jù)采用mk-1表示，備選測量數(shù)據(jù)采用mk表示。判斷二者之間的關(guān)系是否滿足公式(3)。

如果mk-1和mk之間的關(guān)系滿足公式(3)，則采納mk作為第二測量數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行后續(xù)的羅盤的中心位置的估計(jì)過程；如果mk-1和mk之間的關(guān)系不滿足公式(3)，則丟棄mk并重新采集數(shù)據(jù)，再進(jìn)行公式(3)的判斷過程。

圖2a為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖，圖2b為該實(shí)施例中各個(gè)變量的位置關(guān)系示意圖。為了便于表示，圖2b中僅給出該球體的剖面圖，并且圖2b中展示的剖面是第一測量數(shù)據(jù)、第二測量數(shù)據(jù)和預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置所在的剖面。

如圖2a所示，該實(shí)施例的方法包括步驟s202～步驟s108。

在步驟s202中，獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)，其中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)包括羅盤在測量位置的三個(gè)正交軸向上的磁場強(qiáng)度。

在步驟s204中，確定經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面。

設(shè)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)為lk，則lk可以采用公式(4)表示。

過lk做垂直于向量(nk-1-nk)的平面ω，在理想情況下，球心c應(yīng)當(dāng)位于平面ω上。

在步驟s206中，對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換。

如果羅盤所采集的讀數(shù)位于一個(gè)正球體的表面，則可以直接采用第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)；如果羅盤所采集的讀數(shù)位于一個(gè)橢球體的表面，為了便于校準(zhǔn)，可以將數(shù)據(jù)變換到與該橢球體具有相同球心、并且半徑近似的正球體上。

例如，設(shè)第一測量數(shù)據(jù)為nk-1、第二測量數(shù)據(jù)為nk。令以對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換。其中，q的具體表示以參考公式(2)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，也可以選擇不對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換。為了便于敘述，下文的處理過程統(tǒng)一采用nk-1、nk表示變換后的或者選擇不進(jìn)行變換的nk-1、nk。

在步驟s208中，確定第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、以及平面的單位法向量，其中，單位法向量指向從第一測量數(shù)據(jù)到第二測量數(shù)據(jù)的方向。

第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)為步驟s204中的lk。平面ω的單位法向量pk可以采用公式(5)表示。

接下來，可以采用投影算子對(duì)羅盤的中心位置進(jìn)行估計(jì)。設(shè)預(yù)先估計(jì)的羅盤的中心位置為本次估計(jì)后的羅盤的中心位置為投影算子為proj(·)，則有投影算子的具體內(nèi)容可以參考步驟s210～s212。

在步驟s210中，計(jì)算預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置和中點(diǎn)的差與單位法向量的內(nèi)積。

設(shè)上述內(nèi)積為λk，則λk可以采用公式(6)表示。

上述內(nèi)積的結(jié)果表示向量在向量(nk-1-nk)方向上的投影長度，即表示與平面ω的距離。

在步驟s212中，將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置與移動(dòng)幅度的差作為本次估計(jì)的羅盤中心位置，移動(dòng)幅度為收斂參數(shù)、所述內(nèi)積和所述單位法向量的乘積。

設(shè)η為收斂參數(shù)，則本次估計(jì)的羅盤中心位置可以采用公式(7)表示。

通常地，η的取值范圍為[0,1]。當(dāng)η值為1時(shí)，說明為過向平面ω作垂線時(shí)的垂足，即，移動(dòng)幅度為到平面ω的距離，直接將確定為平面ω上的一點(diǎn)；當(dāng)η值為0時(shí)，說明書不對(duì)估計(jì)的羅盤中心位置進(jìn)行調(diào)整。在其他變量保持不變的情況下，η值越大，說明移動(dòng)幅度越大。

在步驟s214中，采用本次估計(jì)的羅盤中心位置對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

與c的距離比與c的距離更小。這一點(diǎn)可以從圖2b直觀地表示，也可在數(shù)學(xué)上嚴(yán)格證明。因此通過上述實(shí)施例的調(diào)整，本次估計(jì)的羅盤中心位置距離真實(shí)的羅盤中心位置更近。

通過采用上述方法，可以令估計(jì)的羅盤中心位置垂直地向第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)所在球體的球心位于的平面移動(dòng)，從而可以令估計(jì)的羅盤中心位置盡快向真實(shí)的羅盤中心位置逼近。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)情況，估計(jì)的羅盤中心位置可以以不同方式延垂直方向向平面移動(dòng)。

下面參考圖3描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理裝置。

圖3為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)程圖。如圖3所示，該實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理裝置包括：數(shù)據(jù)獲取模塊31，被配置為獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)，其中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)表示羅盤在不同測量位置的三個(gè)正交軸向上的磁場強(qiáng)度；平面確定模塊32，被配置為確定經(jīng)過第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、并且垂直于第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的連線的平面；中心位置調(diào)整模塊33，被配置為將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)，獲得本次估計(jì)的羅盤中心位置；校準(zhǔn)模塊34，被配置為采用本次估計(jì)的羅盤中心位置對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)之間的分散程度大于預(yù)設(shè)值。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取模塊31進(jìn)一步被配置為：依次獲取羅盤的第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)；將第一測量數(shù)據(jù)和備選測量數(shù)據(jù)分別與預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置連線；如果兩條連線之間的夾角小于預(yù)設(shè)值，繼續(xù)采集羅盤的測量數(shù)據(jù)以更新備選測量數(shù)據(jù)；如果兩條連線之間的夾角大于或等于預(yù)設(shè)值，將備選測量數(shù)據(jù)作為第二測量數(shù)據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取模塊31還被配置為對(duì)第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度變換，其中，進(jìn)行尺度變換時(shí)采用的尺度系數(shù)用于將橢球體上的點(diǎn)變換為正球體上的點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，中心位置調(diào)整模塊33被配置為根據(jù)預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置到平面的距離以及收斂參數(shù)確定預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置向平面方向移動(dòng)的幅度。

在一個(gè)實(shí)施例中，中心位置調(diào)整模塊33被配置為：確定第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的中點(diǎn)、以及平面的單位法向量，其中，單位法向量指向從第一測量數(shù)據(jù)到第二測量數(shù)據(jù)的方向；計(jì)算預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置和中點(diǎn)的差與單位法向量的內(nèi)積；將預(yù)先估計(jì)的羅盤中心位置與移動(dòng)幅度的差作為本次估計(jì)的羅盤中心位置，其中，移動(dòng)幅度為收斂參數(shù)、內(nèi)積和單位法向量的乘積。

在一個(gè)實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊34進(jìn)一步被配置為將羅盤采集的測量數(shù)據(jù)減去本次估計(jì)的羅盤中心位置，以便完成對(duì)羅盤采集的測量數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。

圖4為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，該實(shí)施例的裝置400包括：存儲(chǔ)器410以及耦接至該存儲(chǔ)器410的處理器420，處理器420被配置為基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器410中的指令，執(zhí)行前述任意一個(gè)實(shí)施例中的數(shù)據(jù)處理方法。

其中，存儲(chǔ)器410例如可以包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器、固定非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)等。系統(tǒng)存儲(chǔ)器例如存儲(chǔ)有操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、引導(dǎo)裝載程序(bootloader)以及其他程序等。

圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，該實(shí)施例的裝置400包括：存儲(chǔ)器410以及處理器420，還可以包括輸入輸出接口530、網(wǎng)絡(luò)接口540、存儲(chǔ)接口550等。這些接口530，540，550以及存儲(chǔ)器410和處理器420之間例如可以通過總線560連接。其中，輸入輸出接口530為顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏等輸入輸出設(shè)備提供連接接口。網(wǎng)絡(luò)接口540為各種聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供連接接口。存儲(chǔ)接口550為sd卡、u盤等外置存儲(chǔ)設(shè)備提供連接接口。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述任意一種數(shù)據(jù)處理方法。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用非瞬時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、cd-rom、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解為可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。