[发明专利]一种基于多IMU的误差自标定方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，包括

步骤一：将n个IMU根据同属性变量平行的原则进行正反面贴片，其中n为偶数，n＝2、4、6......32，每个IMU的XYZ轴的9轴输出其中M表示测量值，b表示载体系，i表示IMU编号,ax、ay、az表示加速度计的三轴输出变量，gx、gy、gz为陀螺仪的三轴输出变量，mx、my、mz为磁力计的三轴输出变量，所有IMU信息基于FPGA多SPI口的同步接口同步输出；

步骤二：根据IMU误差简化模型，IMU含有三类误差，即零偏误差、线性误差和正交误差，其中加速度计零误偏差计算公式为

其中bias是零偏误差量，bias.ax表示加速度计x轴的零偏，bias.ay表示加速度计y轴的零偏，bias.az表示加速度计z轴的零偏，imui表示编号为i的IMU，imui.x表示第i个MIU在坐标系X轴上的坐标值，而imui.y表示第i个MIU在坐标系y轴上的坐标值，imui.z表示第i个MIU在坐标系z轴上的坐标值，i＝1、2、3、4、5……n；

根据同样的方式获取陀螺仪零偏误差量bias.gx、bias.gy、bias.gz；

根据同样的方式获取磁力计零偏误差量bias.mx、bias.my、bias.mz；

步骤三：基于统计信息对IMU输出最大和最小的输出量进行剔除；

步骤四：对剔除粗差的IMU进行零偏误差补偿，补偿方法为在输出量中直接加上步骤二计算得到的零偏误差量，加速度计零偏误差补偿输出值计算方法为，

其中Ax Ay Az表示补偿后的加速度输出值；ax ay az表示IMU输出的初始测量值，对角线元素表示加速度计的线性误差，非对角线元素表示正交耦合误差的简化补偿参数，对角线参数b11、b22、b33表示线性度误差系数，其他非对角线参数表示正交耦合误差系数；根据同样的原理计算角速度补偿与磁场强度误差补偿值；

步骤五：对剔除粗差并进行补偿后的所有相同性质和方向的输出量求均值，输出相应的加速度、角速度和磁场强度。

2.如权利要求1所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，所述IMU的数量为4个、8个或者32个。

3.如权利要求1所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，在执行步骤一时，两两IMU之间平行度和垂直度均小于0.2度。

4.如权利要求1所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，在执行步骤二时，陀螺仪零偏误差计算公式为：

其中bias是零偏误差量，bias.gx表示角速度x轴的零偏，bias.gy表示角速度y轴的零偏，bias.gz表示角速度z轴的零偏，imui表示编号为i的IMU，imui.gx、imui.gy、imui.gz分别表示第i个MIU中的陀螺仪在三轴上的输出变量，i＝1、2、3、4、5……n。

5.如权利要求4所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，所述IMU的数量为4个、8个或者32个。

6.如权利要求1所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，所述n个IMU均为相同型号的IMU。

7.如权利要求6所述的基于多IMU的误差自标定方法，其特征在于，所述n个IMU均为同一批次产品。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如权利要求1或4任意一项所述的方法。