[發明專利]一種室內導航傳感器系統誤差校正方法

在審

• 申請號: 202110496637.4
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113091772A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 劉川民
• 申請（專利權）人: 成都耀塔科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

本發明公開了一種室內導航傳感器系統誤差校正方法，將兩個或多個同型號的慣性傳感器芯片同時安裝在同一載體上；設置其中一個或多個慣性傳感器芯片為參考芯片，其他慣性傳感器芯片為參照芯片；有多個參考芯片時，所有參考芯片的空間安裝方向一致；以一個參考芯片的重心為原點建立空間坐標系，以參考芯片的寬度方向為x軸方向，以參考芯片的長度方向為y軸方向，以參考芯片的厚度方向為z軸方向；將參照芯片按照相對于參考芯片的安裝方向沿某一坐標軸旋轉180°得到的方向進行安裝；將選定參照芯片與選定參考芯片在時刻t的輸出信號量進行求和取平均，得到校正后的輸出信號量。本發明減小了室內導航傳感器的系統誤差帶來的影響。

技術領域

本發明涉及誤差校正領域，具體涉及一種室內導航傳感器系統誤差校正方法。

背景技術

隨著經濟的發展，展會、商場、停車場、風景區、博物館等場所規模越來越大，幾十萬甚至幾百萬平方公里的場所比比皆是。在這樣的大型場所里有時尋找具體的某個商戶或者位置就較為困難，于是誕生了室內導航。

慣性傳感器作為具有強自主性的運動慣性傳感器，已經廣泛應用于運動測量、導航定位等領域；用于室內導航定位的慣性傳感器可作用為提供位置、速度以及姿態等全部導航參數。在室內導航定位過程中，以慣性傳感器作為室內導航傳感器，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導航坐標系中，就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角、位移和位置等輸出信號量。

慣性傳感器原理為：對加速度進行一次積分得到位移速度和角速度，二次積分獲得位移距離和方向角位移量。測算的速度值等于真實速度值與慣性傳感器自身系統誤差速度值的和，慣性傳感器自身系統誤差會隨著時間的推移，不斷累積為速度誤差，時間越長，基于速度誤差的位移和方向角誤差就越大。在室內導航系統中，室內導航傳感器性能由傳感器的噪聲、偏差、比例因子、和系統校準決定；室內導航系統可提供準確的短期位置、速度、加速度、姿態、和角速率估計，但在室內定位運用時，其定位誤差隨時間的推移不斷累計增大，因此，如何減小室內導航傳感器的系統誤差是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種室內導航傳感器系統誤差校正方法，可以對慣性傳感器的輸出信號量進行校正，減小了慣性傳感器的系統誤差對室內導航定位帶來的影響，具體通過下述技術方案實現：

將兩個或多個同型號的慣性傳感器芯片同時安裝在同一載體上，包括如下步驟：

S1：設置其中一個或多個慣性傳感器芯片為參考芯片，其他慣性傳感器芯片為參照芯片；

S2：以一個參考芯片的重心為原點建立空間坐標系，以參考芯片的寬度方向為x軸方向，以參考芯片的長度方向為y軸方向，以參考芯片的厚度方向為z軸方向；有多個參考芯片時，所有參考芯片的空間安裝方向一致；

S3：將參照芯片按照相對于參考芯片的安裝方向沿某一坐標軸旋轉180°得到的方向進行安裝；

S4：將選定參照芯片與選定參考芯片在時刻t的輸出信號量進行求和取平均，得到消除或減小系統誤差后的輸出信號量。

在現有的室內導航系統中，慣性傳感器芯片的系統誤差帶來的定位誤差隨時間的推移不斷累計增大，本方案將慣性傳感器的系統誤差在空間坐標系中分解為三個分量，通過在系統內設置兩個或多個同型號的慣性傳感器芯片，并采用不同的安裝方式，使兩個或多個慣性傳感器芯片之間的系統誤差分量通過疊加抵消，大大減少了慣性傳感器的系統誤差對系統的定位帶來的影響。

在上述方案的基礎上，進一步的有：

所述的兩個或多個同型號的慣性傳感器芯片為同一批次的慣性傳感器芯片。

在上述方案的基礎上，進一步的有：

所述的兩個或多個同型號的慣性傳感器芯片具有相同或相近的系統誤差。

在上述方案的基礎上，進一步的有：