[發明專利]一種校準低成本IMU的方法及系統

在審

• 申請號: 202011090719.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112344959A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 盤琳;唐文軍
• 申請（專利權）人: 深圳市富臨通實業股份有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G06F17/16;G06F30/20
• 代理公司: 深圳市徽正知識產權代理有限公司 44405
• 代理人: 盧杏艷

1.一種校準低成本IMU的方法，其特征在于，包括：

采集若干個IMU放置于不同姿態時的IMU數據，生成IMU數據集，所述IMU數據集包括原始加速度計數據和陀螺儀數據；

根據IMU數據集生成IMU的誤差模型；

根據IMU誤差模型，獲取IMU的損失函數，最小化IMU的損失函數，根據最小化IMU的損失函數對應的參數對IMU參數進行校準。

2.根據權利要求1所述的校準低成本IMU的方法，其特征在于，所述根據IMU數據集生成IMU的誤差模型，包括：

對原始加速度計數據進行計算生成加速度計誤差模型；

對原始陀螺儀數據進行計算生成陀螺儀誤差模型。

3.根據權利要求2所述的校準低成本IMU的方法，其特征在于，所述根據IMU誤差模型，獲取IMU的損失函數，最小化IMU的損失函數，根據最小化IMU的損失函數對應的參數對IMU參數進行校準，包括：

根據加速度計誤差模型，獲取加速度計誤差模型的加速度損失函數，最小化加速度損失函數，對加速度計的三維數組進行校準；

根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀誤差模型的陀螺儀損失函數，最小化陀螺儀損失函數，對陀螺儀的三維數組進行校準。

4.根據權利要求3所述的校準低成本IMU的方法，其特征在于，所述根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀誤差模型的陀螺儀損失函數，最小化陀螺儀損失函數，對陀螺儀的三維數組進行校準，包括：

根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀的代價函數；

根據龍格庫塔分對陀螺儀進行離散時間積分，獲取積分計算結果；

獲取積分計算結果，根據積分計算結果計算每個陀螺儀軸的Allan方差，當Allan方差收斂至小于預定值時，判定陀螺儀偏差漂移校準完成。

5.根據權利要求4所述的校準低成本IMU的方法，其特征在于，所述根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀的代價函數，包括：

獲取陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀數據的靜態間隔，根據靜態間隔生成陀螺儀的代價函數。

6.一種校準低成本IMU的系統，其特征在于，所述系統包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時實現以下步驟：

采集若干個IMU放置于不同姿態時的IMU數據，生成IMU數據集，所述IMU數據集包括原始加速度計數據和陀螺儀數據；

根據IMU數據集生成IMU的誤差模型；

根據IMU誤差模型，獲取IMU的損失函數，最小化IMU的損失函數，根據最小化IMU的損失函數對應的參數對IMU參數進行校準。

7.根據權利要求6所述的校準低成本IMU的系統，其特征在于，所述計算機程序被所述處理器執行時還實現以下步驟：

對原始加速度計數據進行計算生成加速度計誤差模型；

對原始陀螺儀數據進行計算生成陀螺儀誤差模型。

8.根據權利要求7所述的校準低成本IMU的系統，其特征在于，所述計算機程序被所述處理器執行時還實現以下步驟：

根據加速度計誤差模型，獲取加速度計誤差模型的加速度損失函數，最小化加速度損失函數，對加速度計的三維數組進行校準；

根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀誤差模型的陀螺儀損失函數，最小化陀螺儀損失函數，對陀螺儀的三維數組進行校準。

9.根據權利要求8所述的校準低成本IMU的系統，其特征在于，所述計算機程序被所述處理器執行時還實現以下步驟：

根據陀螺儀誤差模型，獲取陀螺儀的代價函數；

根據龍格庫塔分對陀螺儀進行離散時間積分，獲取積分計算結果；

獲取積分計算結果，根據積分計算結果計算每個陀螺儀軸的Allan方差，當Allan方差收斂至小于預定值時，判定陀螺儀偏差漂移校準完成。

10.一種非易失性計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述非易失性計算機可讀存儲介質存儲有計算機可執行指令，該計算機可執行指令被一個或多個處理器執行時，可使得所述一個或多個處理器執行權利要求1-5任一項所述的校準低成本IMU的方法。