[发明专利]惯性测量单元标定方法

权利要求书

1.一种惯性测量单元的标定方法，其特征在于，应用于九轴惯性测量单元，所述九轴惯性测量单元包括三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁力计；所述惯性测量单元的标定方法包括：

提供三轴旋转台以及装夹件；

将所述九轴惯性测量单元装设于所述装夹件内；

将所述装夹件装设于所述三轴旋转台；以及

控制所述三轴旋转台旋转，并记录所述九轴惯性测量单元的检测数据，同时对所述陀螺仪、所述加速度计以及所述磁力计进行校准；

控制所述三轴旋转台旋转到测试位置，测试所述九轴惯性测量单元的检测参数；其中，所述测试所述九轴惯性测量单元的检测参数，包括：

同时测试所述九轴惯性测量单元的静态抖动精度、旋转定位精度、静态漂移；

同时测试所述九轴惯性测量单元的动态漂移及转动轴偏：记录所述三轴旋转台在三个轴的起始位置，控制所述三轴旋转台分别绕三个轴旋转，旋转后停止到起始位置；存储旋转过程中的欧拉角数据，计算每个轴的标准差作为转动轴偏精度；计算每个轴的最大偏差座位动态漂移的大小。

2.如权利要求1所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，将所述装夹件装设于所述三轴旋转台后，提供控制器，将所述控制器与所述装夹件内的所述九轴惯性测量单元无线连接；所述控制器用于控制所述三轴旋转台旋转，并用于校准所述陀螺仪、所述加速度计以及所述磁力计。

3.如权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，校准所述陀螺仪时，校准所述陀螺仪在其三轴上的静态偏差；

校准所述陀螺仪在其三轴上的静态偏差时，将所述陀螺仪分别以不同的预定姿态放置于所述三轴旋转台中并静置预定时间；分别获取所述陀螺仪在不同姿态下的所检测的数据，并分别计算所述陀螺仪在不同姿态下的静态偏差，且保存所述陀螺仪的静态偏差后，校准所述陀螺仪。

4.如权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，校准所述陀螺仪时，同时校准所述陀螺仪的静态偏差以及旋转扭曲偏差；

校准所述加速度计时，校准所述加速度计的各轴的偏移；

校准所述加速度计的各轴的偏移，包括：

将所述装夹件分别以不同的预定姿态放置于所述三轴旋转台中并静置预定时间；

分别获取每个姿态下所述加速度计所检测的数据；进一步地，为了提高检测及校准的稳定性及准确性，采集多组数据，并分别计算每个姿态下所检测的所有数据的平均值，作为该姿态下所述加速度计所检测的数据；

分别计算所述加速度计三个轴的正负向数据的中心点，从而获取测量范围的中心，即为每个轴的偏移；

保存所述陀螺仪的每个轴的偏移后，校准所述陀螺仪。

5.如权利要求2所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，校准所述磁力计时，校准所述磁力计的偏差及尺度；

校准所述磁力计的偏差及尺度，包括：旋转所述磁力计，使所述磁力计在空间中形成球状，根据旋转所得的磁力计的三轴在三维坐标中的磁力强度的最大最小值，计算出磁力计的偏差，并根据所述偏差校准所述磁力计。

6.如权利要求1所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，提供所述三轴旋转台时，令所述三轴旋转台内部的磁场强度小于或等于0.6Guass；所述三轴旋转台由非导磁材料制成。

7.如权利要求1所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，所述装夹件内设有多个收容腔，所述收容腔用于收容所述九轴惯性测量单元；将所述九轴惯性测量单元装设于所述装夹件内时，将多个所述九轴惯性测量单元同时装设于所述装夹件的所述收容腔内。

8.如权利要求1所述的惯性测量单元的标定方法，其特征在于，测试所述九轴惯性测量单元的检测参数之后，若测试满足要求，则结束，若测试未满足要求，则继续校准所述九轴惯性测量单元，直至测试结果满足要求。

9.一种控制设备的标定方法，其特征在于，应用于包括九轴惯性测量单元的控制设备，所述九轴惯性测量单元包括三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁力计；所述惯性测量单元的标定方法包括：

提供三轴旋转台以及装夹件；

将所述控制设备装设于所述装夹件内；

将所述装夹件装设于所述三轴旋转台；以及

控制所述三轴旋转台旋转，并记录所述控制设备的检测数据，同时对所述陀螺仪、所述加速度计以及所述磁力计进行校准；

控制所述三轴旋转台旋转到测试位置，测试所述九轴惯性测量单元的检测参数；其中，所述测试所述九轴惯性测量单元的检测参数，包括：

同时测试所述九轴惯性测量单元的静态抖动精度、旋转定位精度、静态漂移；

同时测试所述九轴惯性测量单元的动态漂移及转动轴偏：记录所述三轴旋转台在三个轴的起始位置，控制所述三轴旋转台分别绕三个轴旋转，旋转后停止到起始位置；存储旋转过程中的欧拉角数据，计算每个轴的标准差作为转动轴偏精度；计算每个轴的最大偏差座位动态漂移的大小。