CN109696183A - 惯性测量单元的标定方法及装置 - Google Patents

惯性测量单元的标定方法及装置 Download PDF

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CN109696183A CN201910078742.9A CN201910078742A CN109696183A CN 109696183 A CN109696183 A CN 109696183A CN 201910078742 A CN201910078742 A CN 201910078742A CN 109696183 A CN109696183 A CN 109696183A
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Abstract

本发明公开了一种惯性测量单元的标定方法及装置。包括：分别获取不同姿态下陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；根据预先设定的加速度计参数标定模型，对加速度计的静态值进行参数标定，以获得各不同姿态下的加速度计的标定值；根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对陀螺仪进行参数标定，以获得各不同姿态下的陀螺仪的标定值。实现对静态和动态数据的准确识别和提取，不仅可用于惯性测量单元的多参数标定，而且可用于步行者航位推算、行人步态识别等应用场景。

Description

惯性测量单元的标定方法及装置
技术领域
本发明涉及惯性导航技术领域，特别涉及一种惯性测量单元的标定方法及装置。
背景技术
手机IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)是一种消费级的IMU，通常包括6轴(三轴陀螺仪+三轴加速度计)或9轴(三轴陀螺仪+三轴加速度计+三轴磁力计)，用于测量载体在惯性空间中的角速度和加速度(9轴加上磁通量)，进而可以解算出载体的姿态和位置信息。
消费级IMU在导航领域尤其是民用导航领域有着广泛的应用，特别是结合别的传感器进行融合，如IMU和卫星导航(GPS、BDS)融合，或者IMU和相机融合的视觉惯性里程计(VIO，visual-inertialodometry)，可广泛应用于机器人同时定位与建图(SLAM，simultaneous localization and mapping)、无人机定位与导航、手机增强现实(AR，Augmented Reality)、虚拟现实(VR，Virtual Reality)、步行者航位推算(PDR，PedestrianDead Reckoning)等领域。
受各种因素影响，手机等消费级IMU在放置一段时间后，其惯性器件的参数和性能会发生变化，进而导致定位导航精度的降低，因此需要定期对其进行参数标定；传统的参数标定方法比较复杂，各项参数一般需要单独进行标定；同时进行IMU的标定一般需要单轴或三轴高精度转台、隔振的水平大理石平台、分度头、六面体结构夹具等专业的标定设备，比较花费物力和时间，尤其对于消费级IMU的参数标定，显得十分不划算。
目前消费级IMU的标定方法中，主流的方法是只进行IMU的零偏标定，忽略了比例因子和安装失准角，此种标定方法虽然简单省事，但直接导致了IMU的解算精度较低；有的方法会对IMU的各项参数分别进行单独标定，但标定的方法比较复杂耗时，同时由于不能很好的消除各项参数间的相互影响，也会导致参数标定的精度不高。
中国专利申请CN107576334A公开了“惯性测量单元的标定方法及装置”，该方法中，提供了一种标定惯性测量单元参数的方法及装置，实现了惯性测量单元的零偏、比例因子和失准角的标定，消除了各项参数之间的相互影响，实现了各项参数的解耦，提高了各项参数标定的准确性。该方法包括以下内容：六种姿态状态法获取数据；消除各项参数之间耦合影响，计算各项参数；不同温度下各项参数的拟合。该发明对惯性测量单元的零偏、比例因子和失准角进行了标定，消除了各项参数的耦合影响，很大程度上提高了参数标定的准确性。该方法存在以下不足：1、对IMU放置的姿态有严格的要求，需要在6个姿态状态间，严格意义地绕某个轴旋转180°，对操作的要求比较高；2、此标定方法需要温箱、单轴或多轴转台、六面体夹具等设备，对标定的设备要求很高，标定一次需要花费较大的物力财力。
中国专利申请CN102865881A公开了“一种惯性测量单元的快速标定方法”，该方法中，提供了一种不需要任何外部设备，可以快速标定惯性测量单元的零偏和比例因子，适合MEMS惯性测量单元的现场快速标定。该方法包括以下内容：设定IMU初始姿态角，卡尔曼滤波器建模，数据处理，算法收敛得到标定参数。具有无需硬件设备成本、操作简单便捷的特点，且能够保证一定的标定精度。该方法存在以下不足：1、只对IMU的零偏和比例因子参数进行了标定，没有对三个轴之间的失准角参数进行标定，将直接影响到IMU的解算精度，同时采用了卡尔曼滤波的12维状态方程的优化方法，在理论精度上低于非线性图优化的方法；2、无需任何硬件设备的支持，难以保证静态数据的采集质量，发明中所提出的手持IMU采集数据，静态下的数据容易受到手抖动的影响，进而影响到参数标定的精度。
因此，如何克服现有标定方法上存在的上述不足，尽可能集成现有各种方法的优点，实现真正意义上的操作简单便捷、无须专业标定设备、参数标定准确的要求，成为本领域急需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种。
为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种惯性测量单元的标定方法，所述标定方法包括：
步骤S110、分别获取不同姿态下的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；
步骤S120、分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
步骤S130、根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
步骤S140、根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
可选地，所述步骤S110具体包括：
将所述惯性测量单元固定在保持架上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
可选地，所述步骤S120具体包括：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
可选地，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(rawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角，a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值，Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
可选地，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中，rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
可选地，所述步骤S140具体包括：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
本发明的第二方面，提供了一种惯性测量单元的标定装置，所述标定装置包括：
获取单元，用于分别获取不同姿态下的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；
划分单元，用于分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
加速度计参数标定单元，用于根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
陀螺仪参数标定单元，用于根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
可选地，所述惯性测量单元固定在保持架上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
所述获取单元，用于：
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
可选地，所述划分单元，用于：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
可选地，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(rawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角，a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值，Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
可选地，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中，rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
可选地，所述陀螺仪参数标定单元，用于：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
本发明的惯性测量单元的标定方法及装置。充分结合消费级惯性测量单元的性能特点和标定场景，能够实现对静态和动态数据的准确识别和提取，不仅可用于本发明的惯性测量单元的多参数标定，而且可用于步行者航位推算(PDR，Pedestrian DeadReckoning)、行人步态识别等应用场景，此外，本发明可以实现对惯性测量单元中陀螺仪和加速度计的零偏、比例因子、失准角参数的标定。在算法实现步骤上，先进行加速度计参数的标定，待加速度计参数标定好之后，利用校准过的加速度计的标定值去进行陀螺仪参数的标定，这样避免了加速度计和陀螺仪相互之间参数补偿因素的干扰，提高了参数标定的精度。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明第一实施例中惯性测量单元的标定方法的流程图；
图2为本发明第二实施例中惯性测量单元的标定装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在对本发明进行详细介绍之前，先对本发明所要标定的惯性测量单元的参数进行简单的说明：
零偏是指惯性测量单元的陀螺仪或加速度计的输出信号围绕其均值的起伏或波动在静止状态下，理论输出值为0时，实际的输出值与0的偏差；
比例因子是指惯性测量单元的陀螺仪或加速度计的输出量与输入量变化的比值，一般是指输出量与输入量拟合求出的直线的斜率；
失准角是指惯性测量单元的陀螺仪或加速度计的三个轴在结构或者安装上两两轴之间不是完全的垂直正交所偏差的角度。
如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种惯性测量单元的标定方法S100，所述标定方法S100包括：
步骤S110、分别获取不同姿态下陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
步骤S120、分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
步骤S130、根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
在本步骤中，对加速度计进行标定时，其标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角。因此，标定后的加速度计的标定值也分别对应零偏的标定值、比例因子的标定值和失准角的标定值。
步骤S140、根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
在本步骤中，对陀螺仪进行标定时，其标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。因此，标定后的陀螺仪的标定值也分别对应零偏的标定值、比例因子的标定值和失准角的标定值。
本实施例中的惯性测量单元的标定方法S100，充分结合消费级惯性测量单元的性能特点和标定场景，能够实现对静态和动态数据的准确识别和提取，不仅可用于本发明的惯性测量单元的多参数标定，而且可用于步行者航位推算(PDR，Pedestrian DeadReckoning)、行人步态识别等应用场景，此外，本实施例可以实现对惯性测量单元中陀螺仪和加速度计的零偏、比例因子、失准角参数的标定。在算法实现步骤上，先进行加速度计参数的标定，待加速度计参数标定好之后，利用校准过的加速度计的标定值去进行陀螺仪参数的标定，这样避免了加速度计和陀螺仪相互之间参数补偿因素的干扰，提高了参数标定的精度。
可选地，所述步骤S110具体包括：
将所述惯性测量单元固定在保持架(例如，该保持架可以为三脚架等)上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
可选地，所述步骤S120具体包括：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
可选地，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(rawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角。a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值。Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
惯性测量单元静态下由于只受重力的影响，加速度计三个轴上的数据输出的归一化值在理论上应等于重力加速度值，利用Levenberg-Marquardt算法进行至少18种不同静止姿态下的加速度计的输出归一化值与重力加速度值比较的迭代收敛，使其差值对应的期望方差最小。
其中使用的Levenberg-Marquardt法，也称作阻尼最小二乘法，结合了高斯牛顿法和梯度下降法的优点，拟合非线性函数的系数，利用最小二乘法，使得函数的均方误差最小。LM法也可认为是采用了信赖域法的高斯牛顿法。
可选地，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中，rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
可选地，所述步骤S140具体包括：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
具体地，惯性测量单元在静态时，只受到重力加速度的影响，其姿态可以通过加速度计输出的加速度值来表示；在动态时，其姿态的变化可以由陀螺仪输出的角速度值通过四阶龙格库塔算法进行更新。一个静态的结束和下一个动态的开始，默认为同一时刻，其对应载体的姿态是一致的。姿态的更新可以用四元数和旋转矩阵表示：具体如下述关系式所示：
定义四元数运动学的微分方程(局部干扰得到)：
其中：q为四元数，Ω(ω(t))为随时间变化的三轴角速度的斜对称矩阵，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
四阶龙格库塔算法为：
ki＝f(q(i),tk+ciΔt)；
q(i)＝qk(i＝1)；
其中：
qk+1为k+1时刻的四元数，qk为k时刻的四元数，Δt为两帧IMU间的时间间隔。
其中，每次更新四元数都要进行归一化：
四元数(q1,q2,q3,q4)转成旋转矩阵R：
运动状态开始时刻和运动状态结束时刻，通过惯性测量单元的加速度计获取归一化的重力矢量：
其中：calacc_start为运动开始时刻的加速度计的标定值，calacc_end为运动结束时刻的加速度计的标定值，cal'acc_start为运动开始时刻的加速度计的归一化的标定值，cal'acc_end为运动结束时刻的加速度计的归一化的标定值。
惯性测量单元从运动状态开始到运动状态结束的旋转模型为：
cal'acc_end_compute＝R·cal'acc_start
其中：cal'acc_end_compute为计算得到的理论姿态矢量值。
其中，R为运动开始到运动结束由陀螺仪得到的惯性测量单元的旋转矩阵。
cal'acc_end_compute((calgyro)k)为N次运动过程每次计算得到的理论姿态矢量值，cal'acc_end((calgyro)k为N次运动过程每次运动结束时刻的加速度计的归一化的标定值，Q((calgyro)k)为N次运动过程的理论姿态矢量值与实际姿态矢量值的差值的残差。
本发明的第二方面，如图2所示，提供了一种惯性测量单元的标定装置100，所述标定装置100包括：
获取单元110，用于分别获取不同姿态下的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；
划分单元120，用于分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
加速度计参数标定单元130，用于根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
陀螺仪参数标定单元140，用于根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
本实施例的标定装置100，充分结合消费级惯性测量单元的性能特点和标定场景，能够实现对静态和动态数据的准确识别和提取，不仅可用于本发明的惯性测量单元的多参数标定，而且可用于步行者航位推算(PDR，Pedestrian Dead Reckoning)、行人步态识别等应用场景，此外，本实施例可以实现对惯性测量单元中陀螺仪和加速度计的零偏、比例因子、失准角参数的标定。在算法实现步骤上，先进行加速度计参数的标定，待加速度计参数标定好之后，利用校准过的加速度计的标定值去进行陀螺仪参数的标定，这样避免了加速度计和陀螺仪相互之间参数补偿因素的干扰，提高了参数标定的精度。
可选地，所述惯性测量单元固定在保持架上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
所述获取单元110，用于：
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
可选地，所述划分单元120，用于：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
可选地，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(rawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角。a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值。Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
可选地，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中，rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
可选地，所述陀螺仪参数标定单元140，用于：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述标定方法包括：
步骤S110、分别获取不同姿态下陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；
步骤S120、分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
步骤S130、根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
步骤S140、根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
2.根据权利要求1所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述步骤S110具体包括：
将所述惯性测量单元固定在保持架上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
3.根据权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述步骤S120具体包括：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
4.根据权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(rawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角，a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值，Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
5.根据权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
6.根据权利要求3所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述步骤S140具体包括：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
7.一种惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述标定装置包括：
获取单元，用于分别获取不同姿态下的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值；
划分单元，用于分别根据在各不同姿态下的陀螺仪的原始值，以及静态判定，将各陀螺仪的原始值和各加速度计的原始值分别划分为静态值和动态值；
加速度计参数标定单元，用于根据预先设定的加速度计参数标定模型，对所述加速度计的静态值进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的加速度计的标定值；其中，所述加速度计的标定参数包括加速度计的零偏、比例因子和失准角；
陀螺仪参数标定单元，用于根据各不同姿态下的加速度计的标定值和对应的陀螺仪的原始值以及预设的陀螺仪参数标定模型，对所述陀螺仪进行参数标定，以获得标定后的各不同姿态下的陀螺仪的标定值；其中，所述陀螺仪的标定参数包括陀螺仪的零偏、比例因子和失准角。
8.根据权利要求7所述的惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述惯性测量单元固定在保持架上，所述保持架在所述惯性测量单元的三个轴方向上可自由转动；
所述获取单元，用于：
依次沿着所述惯性测量单元的三个轴的方向进行不同姿态的静态放置；其中，绕每个轴进行不少于6个姿态的静态放置，每个姿态静置时间在10s以上；
分别获取每个姿态在静态和动态时的陀螺仪的原始值以及加速度计的原始值。
9.根据权利要求8所述的惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述划分单元，用于：
设定预定时间长度的滑动窗；
分别获取各不同姿态下的陀螺仪在当前时刻的当前原始值以及在预设时间之前的初始原始值；
根据各所述当前原始值与对应的各所述初始原始值计算在所述滑动窗内的平均原始值；
对各所述平均原始值进行归一化处理，以获得归一化原始值；
将各所述归一化原始值与归一化陀螺仪阈值进行比较，并当所述归一化原始值小于所述归一化陀螺仪阈值时，判定所述惯性测量单元在对应的当前时刻处于静止姿态，反之，则判定所述惯性测量单处于运动姿态。
10.根据权利要求8所述的惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述加速度计参数标定模型为：
calacc＝Ta*Ka*(rawacc+Ba)；
Ba＝-Accm+[a7 a8 a9]；
Accm＝mean(Fawacc)；
rawacc＝[rawacc_x rawacc_y rawacc_z]；
其中，Gravity为当地的重力加速度，rawacc为加速度计的原始值，calacc为加速度计的标定值，Ba为加速度计的零偏，Ka为加速度计的比例因子，Ta为加速度计的失准角，a1、a2、a3为加速度计的失准角的标定参数，a4、a5、a6为加速度计的比例因子的标定参数，a7、a8、a9为加速度计的零偏的标定参数，Accm为第k次静态姿势下的加速度计的原始静态值的平均值rawacc_x、rawacc_y、rawacc_z分别为加速度计的X、Y、Z轴的原始值，Norm为加速度计的归一化，Q((calacc)k)为不同姿态的静态下标定后的加速度计归一化值与重力值的差值的残差(代价函数的二范数)。
11.根据权利要求2所述的惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述陀螺仪参数标定模型为：
calgyro＝Tg*Kg*(rawgyro+Bg)；
rawgyro＝[rawgyro_x rawgyro_y rawgyro_z]；
calgyro＝[ωx ωy ωz]；
其中，rawgyro为陀螺仪的原始值，calgyro为陀螺仪的标定值，Bg为陀螺仪的零偏，Kg为陀螺仪的比例因子，Tg为陀螺仪的失准角，a1、a2、a3、a4、a5、a6为陀螺仪的失准角的标定参数，a7、a8、a9为陀螺仪的比例因子的标定参数，Bg为所有静态姿势下的陀螺仪的原始静态值的平均值，rawgyro_x、rawgyro_y、rawgyro_z分别为陀螺仪的X、Y、Z轴的原始值，ωx、ωy、ωz为陀螺仪的X、Y、Z轴的标定值。
12.根据权利要求9所述的惯性测量单元的标定装置，其特征在于，所述陀螺仪参数标定单元，用于：
利用各处于静止姿态下的陀螺仪的静态值的平均值，计算得到所述陀螺仪的零偏；
利用四阶龙格库塔算法，分别对陀螺仪在不同运动姿态时的动态开始时的原始值到动态结束时的原始值进行四元数的更新，进而转成旋转矩阵；
利用Levenberg-Marquardt算法对各不同运动姿态下的从运动开始到运动结束的由加速度计得到的姿态变化与陀螺仪的更新的姿态变化的差值的残差的非线性优化，以得到所述陀螺仪的比例因子和失准角。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110542412A (zh) * 2019-08-12 2019-12-06 北京航天控制仪器研究所 一种核磁共振陀螺自适应动态和静态闭环控制方法
CN111486871A (zh) * 2020-04-27 2020-08-04 新石器慧通（北京）科技有限公司 传感器检测方法、装置、检测设备及可读存储介质
CN111928844A (zh) * 2020-06-11 2020-11-13 嘉兴市纳杰微电子技术有限公司 一种一般mems陀螺在agv应用上的模型系统
CN111982158A (zh) * 2020-10-21 2020-11-24 蘑菇车联信息科技有限公司 一种惯性测量单元标定方法及装置
CN112082529A (zh) * 2020-07-29 2020-12-15 上海谷感智能科技有限公司 基于惯性传感器的小型家电姿态测量方法及姿态识别模块
CN112344959A (zh) * 2020-10-13 2021-02-09 深圳市富临通实业股份有限公司 一种校准低成本imu的方法及系统
CN112378417A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 苏州臻迪智能科技有限公司 一种基于惯性测量单元的陀螺仪零偏获取方法及系统
CN112444644A (zh) * 2019-08-27 2021-03-05 株洲中车时代电气股份有限公司 一种三轴加速度计标定方法
CN112461269A (zh) * 2020-12-04 2021-03-09 智道网联科技(北京)有限公司 惯性测量单元标定方法、设备及服务器
CN112577518A (zh) * 2020-11-19 2021-03-30 北京华捷艾米科技有限公司 一种惯性测量单元标定方法及装置
CN112665612A (zh) * 2020-12-18 2021-04-16 深圳一清创新科技有限公司 一种标定方法、装置以及电子设备
CN112781613A (zh) * 2020-12-02 2021-05-11 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 一种无人机传感器的校准方法
CN112945271A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 苏州大学 磁力计信息辅助的mems陀螺仪标定方法及标定系统
CN113008273A (zh) * 2021-03-09 2021-06-22 北京小马智行科技有限公司 车辆的惯性测量单元的标定方法、装置与电子设备
CN113551690A (zh) * 2021-07-15 2021-10-26 Oppo广东移动通信有限公司 校准参数的获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN113641953A (zh) * 2021-06-17 2021-11-12 东方红卫星移动通信有限公司 陀螺仪的传输帧格式数据解析方法、数据封装方法及系统
CN113959464A (zh) * 2021-10-25 2022-01-21 武汉元生创新科技有限公司 一种陀螺仪辅助的加速度计现场校准方法和系统
CN117848324A (zh) * 2023-12-29 2024-04-09 河北美泰电子科技有限公司 一种可穿戴mems惯性传感器校准方法及装置
CN118482743A (zh) * 2024-07-12 2024-08-13 新石器慧通（北京）科技有限公司 Imu零偏估计方法、装置及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06265367A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Yokogawa Nabitetsuku Kk 船舶の慣性航法装置
EP2615580A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-17 Softkinetic Software Automatic scene calibration
CN104567932A (zh) * 2015-01-16 2015-04-29 北京航天时代光电科技有限公司 一种高精度光纤陀螺惯测装置标定方法
CN106884645A (zh) * 2015-12-16 2017-06-23 航天科工惯性技术有限公司 陀螺测斜仪的标定方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06265367A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Yokogawa Nabitetsuku Kk 船舶の慣性航法装置
EP2615580A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-17 Softkinetic Software Automatic scene calibration
CN104567932A (zh) * 2015-01-16 2015-04-29 北京航天时代光电科技有限公司 一种高精度光纤陀螺惯测装置标定方法
CN106884645A (zh) * 2015-12-16 2017-06-23 航天科工惯性技术有限公司 陀螺测斜仪的标定方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVID TEDALDI 等: "A robust and easy to implement method for IMU calibration without external equipments", 《2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA)》 *
王坚等: "低成本IMU的多位置旋转现场标定方法", 《中国惯性技术学报》 *
范成叶等: "旋转弹用三轴加速度计安装位置误差标定补偿技术", 《传感技术学报》 *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110542412A (zh) * 2019-08-12 2019-12-06 北京航天控制仪器研究所 一种核磁共振陀螺自适应动态和静态闭环控制方法
CN110542412B (zh) * 2019-08-12 2021-06-11 北京航天控制仪器研究所 一种核磁共振陀螺自适应动态和静态闭环控制方法
CN112444644A (zh) * 2019-08-27 2021-03-05 株洲中车时代电气股份有限公司 一种三轴加速度计标定方法
CN111486871A (zh) * 2020-04-27 2020-08-04 新石器慧通（北京）科技有限公司 传感器检测方法、装置、检测设备及可读存储介质
CN111928844A (zh) * 2020-06-11 2020-11-13 嘉兴市纳杰微电子技术有限公司 一种一般mems陀螺在agv应用上的模型系统
CN111928844B (zh) * 2020-06-11 2023-11-03 嘉兴市纳杰微电子技术有限公司 一种mems陀螺在agv应用上的模型系统
CN112082529A (zh) * 2020-07-29 2020-12-15 上海谷感智能科技有限公司 基于惯性传感器的小型家电姿态测量方法及姿态识别模块
CN112344959A (zh) * 2020-10-13 2021-02-09 深圳市富临通实业股份有限公司 一种校准低成本imu的方法及系统
CN111982158A (zh) * 2020-10-21 2020-11-24 蘑菇车联信息科技有限公司 一种惯性测量单元标定方法及装置
CN112378417A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 苏州臻迪智能科技有限公司 一种基于惯性测量单元的陀螺仪零偏获取方法及系统
CN112577518A (zh) * 2020-11-19 2021-03-30 北京华捷艾米科技有限公司 一种惯性测量单元标定方法及装置
CN112781613A (zh) * 2020-12-02 2021-05-11 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 一种无人机传感器的校准方法
CN112461269A (zh) * 2020-12-04 2021-03-09 智道网联科技(北京)有限公司 惯性测量单元标定方法、设备及服务器
CN112461269B (zh) * 2020-12-04 2023-08-15 智道网联科技(北京)有限公司 惯性测量单元标定方法、设备及服务器
CN112665612A (zh) * 2020-12-18 2021-04-16 深圳一清创新科技有限公司 一种标定方法、装置以及电子设备
CN112945271A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 苏州大学 磁力计信息辅助的mems陀螺仪标定方法及标定系统
WO2022160391A1 (zh) * 2021-01-27 2022-08-04 苏州大学 磁力计信息辅助的mems陀螺仪标定方法及标定系统
CN112945271B (zh) * 2021-01-27 2022-12-06 苏州大学 磁力计信息辅助的mems陀螺仪标定方法及标定系统
CN113008273A (zh) * 2021-03-09 2021-06-22 北京小马智行科技有限公司 车辆的惯性测量单元的标定方法、装置与电子设备
CN113641953A (zh) * 2021-06-17 2021-11-12 东方红卫星移动通信有限公司 陀螺仪的传输帧格式数据解析方法、数据封装方法及系统
CN113641953B (zh) * 2021-06-17 2023-09-01 东方红卫星移动通信有限公司 陀螺仪的传输帧格式数据解析方法、数据封装方法及系统
CN113551690A (zh) * 2021-07-15 2021-10-26 Oppo广东移动通信有限公司 校准参数的获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN113959464A (zh) * 2021-10-25 2022-01-21 武汉元生创新科技有限公司 一种陀螺仪辅助的加速度计现场校准方法和系统
CN113959464B (zh) * 2021-10-25 2023-10-20 武汉元生创新科技有限公司 一种陀螺仪辅助的加速度计现场校准方法和系统
CN117848324A (zh) * 2023-12-29 2024-04-09 河北美泰电子科技有限公司 一种可穿戴mems惯性传感器校准方法及装置
CN118482743A (zh) * 2024-07-12 2024-08-13 新石器慧通（北京）科技有限公司 Imu零偏估计方法、装置及电子设备
CN118482743B (zh) * 2024-07-12 2024-10-01 新石器慧通（北京）科技有限公司 Imu零偏估计方法、装置及电子设备

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