[發明專利]一種IMU測量基準的標定方法有效
| 申請號: | 201811479575.0 | 申請日: | 2018-12-05 |
| 公開(公告)號: | CN109470272B | 公開(公告)日: | 2020-11-03 |
| 發明(設計)人: | 遠國勤;丁亞林;鄭麗娜;孫建軍;張壯 | 申請(專利權)人: | 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 |
| 主分類號: | G01C25/00 | 分類號: | G01C25/00 |
| 代理公司: | 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316 | 代理人: | 曹衛良 |
| 地址: | 130033 吉林省長春*** | 國省代碼: | 吉林;22 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 imu 測量 基準 標定 方法 | ||
1.一種IMU測量基準的標定方法,其特征在于,包括以下步驟:
將基準鏡、慣性測量單元IMU與衛星導航GPS單元連接成POS系統設備;
架設POS系統設備的標定環境,將POS系統設備置于標定環境中并記錄POS系統設備在標定環境內靜止時輸出的位置姿態;
通過標定環境中的經緯儀測量基準鏡在慣性空間坐標系的位置姿態;
將基準鏡在慣性空間坐標系的位置姿態與POS系統設備在標定環境內靜止時輸出的位置姿態做聯合計算,得到基準鏡在慣性空間坐標系與POS系統設備測量基準坐標系之間的轉換關系,具體包括以下步驟:
a.將基準鏡、慣性測量單元IMU與衛星導航GPS單元連接成POS系統設備;
c.在標定環境中架設陀螺全站儀,調平并進行尋北;
d.在標定環境中架設經緯儀,并進行調平;
e.將POS系統設備置于標定環境中,記錄此時慣性測量單元IMU的姿態角度ψ、ω、κ;
f.使用經緯儀準直基準鏡的X軸,記錄經緯儀此時俯仰角ψ11及方位角ω11讀數;
g.轉動經緯儀和陀螺全站儀,使經緯儀和陀螺全站儀互瞄,記錄經緯儀的俯仰角ψ12及方位角ω12,同時記錄陀螺全站儀的航向角α11和俯仰角β11;
h.移動經緯儀,重復步驟f~g,將與基準鏡的X軸垂直面的法線記為Y軸,并分別記錄數據ψ21、ψ22、ω22、α22、β22;
i.根據記錄數據ψ21、ψ22、ω22、α22、β22得到基準鏡兩個正交面與慣性空間坐標系之間的夾角,并與慣性測量單元IMU的姿態角度ψ、ω、κ進行聯合計算,得出基準鏡與POS系統設備測量基準間的偏心角;
所述方法在架設POS系統設備的標定環境之前還包括:
將POS系統設備進行精度收斂,
所述將POS系統設備進行精度收斂包括:
將慣性測量單元IMU、衛星導航GPS單元精度收斂至標稱精度;
所述方法在得到基準鏡在慣性空間坐標系與POS系統設備測量基準坐標系之間的轉換關系之后還包括:
完成標定后再次將POS系統設備進行精度收斂,
完成標定后再次將POS系統設備采用后向差分的方式進行精度收斂。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法在將POS系統設備進行精度收斂之前還包括:
消除環境條件對POS系統設備的影響。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,將基準鏡、慣性測量單元IMU與衛星導航GPS單元的天線通過安裝支架固連成POS系統設備。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,基準鏡的X軸為慣性測量單元IMU的X軸垂直面的法線。
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