[發明專利]一種基于轉臺傳遞的六面體棱鏡和IMU安裝誤差標定方法

有效

• 申請號: 202010050940.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN110873578B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 郭晟;阮雙雙;邵慧超;劉建;涂振
• 申請（專利權）人: 立得空間信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01S7/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

1.一種基于轉臺傳遞的六面體棱鏡和IMU安裝誤差標定方法，其特征在于，包括：

步驟S1：通過結構件將六面體棱鏡與慣性測量單元IMU固連后，安裝于三軸轉臺軸中心處，慣性測量單元IMU包括陀螺儀和加速度計；

步驟S2：通過陀螺儀標定六面體棱鏡與轉臺軸系之間的相對角度關系；

步驟S3：通過三軸轉臺標定IMU與轉臺軸系之間的相對角度關系；

步驟S4：根據六面體棱鏡與轉臺軸系之間的相對角度關系、IMU與轉臺軸系之間的相對角度關系，通過坐標轉換得到六面體棱鏡與IMU之間的角度關系；

步驟S5：將得到的六面體棱鏡與IMU之間的角度關系在POS的輸出端進行補償；

其中，將垂直于棱鏡的軸的面作為鏡面1，將垂直于棱鏡的軸的面作為鏡面2，步驟S2具體包括：

步驟S2.1：將轉臺轉動至預設固定位置，獲得轉臺輸出姿態值，并獲得該姿態對應的姿態矩陣；

步驟S2.2：對陀螺儀進行初始化后，調整角度瞄準鏡面1至光線與鏡面1垂直，獲得陀螺儀的第一水平角和第一仰角；

步驟S2.3：調整陀螺儀的角度至光線與鏡面2垂直，獲得陀螺儀輸出的第二水平角和第二仰角；

步驟S2.4：根據第一水平角、第一仰角、第二水平角和第二仰角，計算棱鏡的姿態角，具體公式如下：

其中，分別表示六面體棱鏡的俯仰角、橫滾角和航向角，并獲得棱鏡姿態矩陣；

步驟S2.5：根據轉臺的姿態矩陣與棱鏡姿態矩陣，計算六面體棱鏡與轉臺之間的姿態關系，即為六面體棱鏡與轉臺軸系之間的相對角度關系，計算公式為：

其中，表示六面體棱鏡與轉臺之間相對角度關系的矩陣。

2.如權利要求1所述的基于轉臺傳遞的六面體棱鏡和IMU安裝誤差標定方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

步驟S3.1：控制三軸轉臺依次繞三軸在0到360度之間不同的角位置靜止預設時長，每隔預設角度為一個位置，獲得不同位置上IMU輸出的陀螺信息和加速度計信息；

步驟S3.2：控制三軸轉臺依次繞IMU各軸按照固定角速率旋轉預設時長，獲得不同速率下IMU輸出的陀螺信息和加速度計信息；

步驟S3.3：根據不同位置上IMU輸出的陀螺信息和加速度計信息、不同速率下IMU輸出的陀螺信息和加速度計信息、角度以及角速率，計算IMU與轉臺之間的相對角度關系。

3.如權利要求2所述的基于轉臺傳遞的六面體棱鏡和IMU安裝誤差標定方法，其特征在于，在步驟S3.3之后，所述方法還包括：

將計算得到的IMU與轉臺之間相對角度關系在POS的輸出端進行補償。

4.如權利要求1所述的基于轉臺傳遞的六面體棱鏡和IMU安裝誤差標定方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據六面體棱鏡與IMU之間的角度關系以及SAR預先測量出的自身軸系與六面體棱鏡之間的角度關系，獲取SAR與IMU之間的安裝誤差角。