[发明专利]一种稳定云台的加速度计校准方法及装置

说明书

本发明提供了一种稳定云台的加速度计校准方法，调整稳定云台的俯仰角稳定在第一预设角；然后，绕稳定云台上的拍摄器视轴将稳定云台旋转至预设角位置，采集加速度计的输出数据，然后，根据同一加速度计在不同的预设角位置对应的输出数据计算得到该加速度计的偏置。该方法通过稳定云台内部的控制单元控制加速度计旋转至预设角位置，不需要精密位置转台等外部辅助设备，从而摆脱了对精密位置转台的依赖降低了成本；而且，标定过程中不需要加速度计绝对竖直，对稳定云台的俯仰角大小精度没有严格要求，即对安装精度没有严格要求。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种稳定云台的加速度计校准方法及装置。

背景技术

稳定云台是一种能够在运动状态下为拍摄器提供稳定方向的承载装置，广泛应用于无人机载拍摄系统、车载拍摄系统和手持拍摄系统。运动拍摄过程中，稳定云台对载体(例如，无人机、车辆或拍摄人员)的角运动进行隔离，使拍摄器对地的全部(三个)或部分(一个或两个)角位置不变，即保持拍摄器视轴稳定。稳定云台按能够隔离的角自由度数量分为三轴稳定云台、双轴稳定云台和单轴稳定云台。

单轴稳定云台能够在运动状态下为拍摄器提供俯仰或横滚稳定方向。单轴稳定云台一般包括工作平台部分、惯性测量单元和控制单元，其中，惯性测量单元由三轴陀螺仪和三轴加速度计组成。加速度计能够测量沿其输入轴方向的加速度信息，当加速度计输入轴与水平方向存在夹角θ时，重力加速度g将在加速度计输入轴方向出现投影分量gsinθ，此时加速度计会有输出数据，根据该输出数据得到该加速度计输入的加速度(即，gsinθ)。当加速度计输出为零时，表明该加速度计的水平倾角也为零，单轴稳定云台就是通过控制单元使水平方向加速度计输出为零而实现水平稳定。

由于加速度计内部机械和电气特性随时间和环境温度等因素变化引起的加速度计输出结果与实际加速度之间存在恒定偏差，该偏差即偏置。由于偏置的存在，使得加速度计输入为零时输出并不为零，若不对偏置进行补偿或者存在补偿误差，将会导致稳定云台水平稳定结果倾斜的问题。

单轴稳定云台的偏置主要采用出厂标定值或额定值进行补偿，偏置随时间和环境温度不同变化较大，且每次启动也可能不同；从而导致使用出厂标定值或额定值对偏置进行补偿存在误差，导致单轴稳定云台在使用时出现稳定结果倾斜的问题，进而影响拍摄效果。因此，亟需一种能够准确获得单轴稳定云台上加速度计偏置的方法。

发明内容

本发明提供了一种稳定云台的加速度计校准方法及装置，以实现准确获取加速度计的偏置，其技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种稳定云台的加速度计校准方法，包括：

当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据，所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角，所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置；

根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置。

可选地，所述稳定云台包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计；所述预设角位置包括第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置；

所述将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集加速度计的输出数据，包括：

将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第二预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；