[发明专利]一种基于遗传算法的惯性/地磁传感器标定方法

权利要求书

1.一种惯性/地磁传感器标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：将待标定的包含惯性/地磁传感器的姿态跟踪单元置于二轴无磁转台的水平转台上，启动所述姿态跟踪单元；

步骤2：采集各传感器在二轴无磁转台上的静态数据和动态数据；

步骤3：分离采集得到各传感器的静态数据和动态数据；

步骤4：基于分离得到各传感器的静态数据和动态数据，对姿态跟踪单元中的惯性/地磁传感器进行标定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述姿态跟踪单元包含三轴微加速度传感器、三轴微陀螺仪传感器和三轴地磁传感器。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二轴无磁转台包括垂直转台、水平转台、水平定位孔、垂直转轴、垂直定位孔和水平转轴。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括：依次采集各传感器在二轴无磁转台上的不同水平定位孔处和不同垂直定位孔处的静态数据和相邻两个水平定位孔之间的动态数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，通过设置阈值来分离各传感器的静态数据和动态数据。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤4进一步包括：

步骤41：基于分离得到三轴微加速度传感器和三轴地磁传感器的静态数据，利用三轴微加速度传感器和三轴地磁传感器在任意静止姿态下的三轴数据模值恒定的原理和遗传算法标定三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的零漂、比例因子、正交参数，得到校正后的三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的静态数据；

步骤42：基于步骤41校正后的三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的静态数据，对三轴地磁传感器到三轴微加速度传感器的坐标系的对准矩阵进行标定，并得到经过对准标定后的三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的静态数据；

步骤43：基于步骤3分离得到三轴微陀螺仪传感器的静态数据和步骤41中标定后的三轴微加速度传感器的静态数据，对三轴微陀螺仪传感器的零漂进行标定；

步骤44：基于步骤3分离得到三轴微陀螺仪传感器的动态数据和二轴无磁转台提供的旋转角度，对三轴陀螺仪传感器的比例因子和正交矩阵进行标定。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤41进一步包括：利用三轴微加速度传感器和三轴地磁传感器在任意静止姿态下的三轴数据模值恒定的原理，建立目标函数，采用遗传算法对所述目标函数进行数据拟合，以对三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的零漂、比例因子、正交参数进行标定。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤42进一步包括：利用三轴地磁传感器和三轴微加速度传感器的数据叉乘向量的相对旋转角度与实际的旋转角度相同的特性，建立目标函数，采用遗传算法对所述目标函数进行数据拟合，以对三轴地磁传感器到三轴微加速度传感器的坐标系的对准矩阵进行标定。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤43进一步包括：利用三轴微陀螺仪传感器的零漂与自身所受加速度的关联性建立目标函数，采用遗传算法对所述目标函数进行数据拟合，以对三轴微陀螺仪传感器的零漂进行标定。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤44进一步包括：根据三轴微陀螺仪传感器数据积分确定的相对角度与二轴无磁转台的实际旋转角度之间的误差模型，建立目标函数，采用遗传算法对所述目标函数进行求解，以对三轴陀螺仪传感器的比例因子和正交矩阵进行标定。