【技术实现步骤摘要】
一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法
本专利技术涉及MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿领域，具体地，涉及一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法。
技术介绍
基于MEMS陀螺仪的IMU模块都存在零偏问题，对于X轴和Y轴的零偏，可以通过X轴和Y轴的加速度计的测量值运用卡尔曼滤波算法进行校准，而Z轴无法通过该方法校准，所以目前市场上的基于MEMS的IMU模块的Z轴测量值普遍不准，带来的结果是航向角的测量会具有很大的偏差，该偏差很大程度上是由于Z轴的零偏引起。本专利通过动态捕捉Z轴零偏，并运用卡尔曼算法对零偏进行动态补偿，提高MEMS陀螺仪的精度，减小了陀螺仪Z轴误差，同时降低了航向角YAW的测量误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，以实现提高MEMS陀螺仪的精度，减小了陀螺仪Z轴误差，同时降低了航向角YAW的测量误差的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，主要包括：步骤S1：在IMU处于静态，获取载...
【技术保护点】
1.一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，其特征在于，主要包括：步骤S1：在IMU处于静态，获取载体姿态数据，并通过获取的载体姿态数据计算得出MEMS陀螺仪Z轴角速度Rz的补偿值作为初始补偿值Offset；步骤S2：实测中，从IMU中读取新的载体姿态数据；步骤S3：判断载体是否为静态；步骤S4：利用卡尔曼算法计算，并得到新的MEMS陀螺仪Z轴角速度Rz的补偿值，更新Offset，之后跳转到所述步骤S2，形成循环。
【技术特征摘要】
1.一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，其特征在于，主要包括：步骤S1：在IMU处于静态，获取载体姿态数据，并通过获取的载体姿态数据计算得出MEMS陀螺仪Z轴角速度Rz的补偿值作为初始补偿值Offset；步骤S2：实测中，从IMU中读取新的载体姿态数据；步骤S3：判断载体是否为静态；步骤S4：利用卡尔曼算法计算，并得到新的MEMS陀螺仪Z轴角速度Rz的补偿值，更新Offset，之后跳转到所述步骤S2，形成循环。2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：在IMU处于静态时，初始化，在产品出厂前，将MEMS传感器静置5秒，获得载体Z轴转速Rz的数据，计算此过程载体的Rz的平均值，记作E(0)，并用Offset＝E(0)作为当前MEMS陀螺仪Z轴转速Rz出厂时补偿值，此时该1000个Rz测量值的方差记作COV(0)。3.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，其特征在于，所述步骤S3，具体包括：步骤S31:若新的载体姿态数据跳动范围小于阈值，则认定该时刻依然为静态，计算新的载体Rz的平均值，记作E(k)，并计算其协方差，记作COV(k)，k表示第k次成功获取静态数据，若之后能继续成功获取静态载体姿态数据，则k＝k+1；步骤S32：若新的载体姿态数据跳动范围大于阈值，则判定该时刻为动态，k值不变，跳回所述步骤S2。4.根据权利要求3所述的一种基于卡尔曼滤波的MEMS陀螺仪Z轴零偏动态补偿方法，其特征在于，其中静态判断依据与阈值设定，具体包括：从IMU中读取载体姿态数据，记录1000组数据，数据中包括Ax，Ay，Az，Rz，其中Ax，Ay，Az分别代表x轴、y轴、z轴的加速度；其中阈值为：Tax＝M*[max(Ax)–min(Ax)]，Tay＝M*[max(Ay)–min(Ay)]，Taz＝M*[max(Az)–min(Az)]，Trz＝M*[max(Rz)–min(Rz)]，max与min分别对应向量的最大值与最小值，Tax、Tay...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，蒋佩宇，赵炜，刘飞，
申请(专利权)人：无锡凌思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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