[發明專利]加速度計現場標定方法和裝置

有效

• 申請號: 202210100948.9
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114689901B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 鄧中亮;武成鋒;劉延旭;胡恩文;郭曉云;殷嘉徽;綦航;袁華宇;蘇文舉;趙建民
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;北京機電工程研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

本申請提供一種加速度計現場標定方法和裝置，方法包括：根據預設的多準則的零速區間檢測方式檢測無人機當前是否處于旋轉后靜止狀態，若是，則獲取該無人機的加速度計當前待標定的誤差參數組的參數初值；基于誤差參數組的參數初值，對誤差參數組對應的慣性傳感器的各項誤差分別進行標定，并自動判定對應的標定結果是否為已完成狀態。本申請能夠有效提高加速度計的零速區間檢測的效率及精確度，進而能夠有效提高加速度計現場標定誤差參數的效率及精度，并能夠有效提高加速度計現場標定誤差參數的自動化程度及可靠性。

技術領域

本申請涉及MEMS加速度標定技術領域，尤其涉及加速度計現場標定方法和裝置。

背景技術

隨著微機電系統(Micro-Electro-Mechanical?Systems，MEMS)的發展，低成本的MEMS慣性傳感器IMU具有體積小、功耗低、重量輕等優點，使得其在定位技術中逐漸發展起來。低成本的慣性傳感器IMU的主要誤差包含系統誤差和隨機誤差，其中系統誤差主要包括安裝誤差、縮放因子和零偏誤差等，所以如何精確、快速地標定出慣性傳感器IMU的各項誤差參數成為了一個重要的研究方向。

加速度計現場標定方法需要在多個不同靜止姿態下采集靜態加速度值，采集方式決定了加速度計的標定時間長短。目前加速度數據采集方式可分為基于人工和零速區間檢測兩種方法。其中基于人工方式存在操作繁瑣、采集時間較長等問題，無法應用于多無人機的加速度計標定；基于零速區間檢測方法，可自動區分出動靜態區間數據，具有效率高的優勢。但現有的零速區間檢測方式均存在精確度差且效率低等問題，因此也會導致現有的加速度計現場標定慣性傳感器IMU的誤差參數的方式也存在精確度差且效率低等問題。

發明內容

鑒于此，本申請實施例提供了加速度計現場標定方法和裝置，以消除或改善現有技術中存在的一個或更多個缺陷。

本申請的一個方面提供了一種加速度計現場標定方法，包括：

根據預設的多準則的零速區間檢測方式檢測無人機當前是否處于旋轉后靜止狀態，若是，則獲取該無人機的加速度計當前待標定的誤差參數組的參數初值；

基于所述誤差參數組的參數初值，對所述誤差參數組對應的慣性傳感器的各項誤差分別進行標定，并自動判定對應的標定結果是否為已完成狀態。

在本申請的一些實施例中，所述根據預設的多準則的零速區間檢測方式檢測無人機當前是否處于旋轉后靜止狀態，若是，則獲取該無人機的加速度計當前待標定的誤差參數組的參數初值，包括：

根據無人機當前的加速度差分模值、角速度差分模值和加速度方差獲取該無人機當前的零速區間檢測結果；

基于有限狀態機篩除所述零速區間檢測結果中的毛刺數據，以得到對應的目標檢測結果；

若所述目標檢測結果顯示所述無人機當前處于旋轉后靜止狀態，則獲取該無人機的加速度計當前待標定的誤差參數組的參數初值。

在本申請的一些實施例中，所述根據無人機當前的加速度差分模值、角速度差分模值和加速度方差獲取該無人機當前的零速區間檢測結果，包括：

獲取所述無人機當前的加速度差分模值和角速度差分模值；

判斷所述加速度差分模值和角速度差分模值是否均小于各自對應的閾值，若是，則獲取所述無人機當前的加速度方差；

判斷所述加速度方差是否小于對應的閾值，若是，則獲取該無人機當前的零速區間檢測結果。

在本申請的一些實施例中，所述誤差參數組中包含有：所述無人機的慣性傳感器的非正交軸誤差旋轉角度、零點偏移和尺度參數。

在本申請的一些實施例中，在所述根據預設的多準則的零速區間檢測方式檢測無人機當前是否處于旋轉后靜止狀態，若是，則獲取該無人機的加速度計當前待標定的誤差參數組的參數初值之前，還包括：