基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法技术

本发明专利技术公开了基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法，包括三步校准，首先对于三轴加速度计的误差校正，先应用椭球拟合法对加速度计进行误差校正，得到加速度计在经过校正之后提供的重力矢量；接着：对于三轴磁强计的误差校准，以第一步校准得到的加速度计提供的重力矢量作为点积不变法的辅助矢量，对磁强计进行校正；最后，对于三轴陀螺仪的误差标定，利用前面经过校准后的三轴矢量场的测量值作为内部参考基准，用叉积标定法对陀螺仪进行标定。本发明专利技术提供的校准方法对于低精度的MEMS传感器的性能提升尤为显著，并且具有低成本的优点。

Self calibration method of marg sensor based on MEMS

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法
本专利技术涉及惯性导航系统
，尤其涉及基于MEMS传感器的自主校准方法。
技术介绍
惯性导航系统是完备的三维航位推算导航系统，可以自主的输出三维导航信息。惯性传感器包括加速度计和陀螺仪。惯性测量单元(IMU)是惯性导航系统中的传感部件，是一组惯性传感器，包含多个加速度计和多个陀螺仪，通常是3个陀螺仪和3个加速度计，以实现三维的比力和角速率的测量。关于惯性传感器的技术，不管是采用同一门技术设计，还是依据各自不同的原理开发，各种惯性传感器在体积、重量、性能和成本等方面都存在几个数量级的差别。一般来讲，惯性传感器的精度越高，相应的体积、重量越大，成本也越高。目前，惯性传感器的发展方向主要集中于微机电系统(MEMS)，基于MEMS技术的惯性传感器是惯性器件中的一个新兴种类。商品化的MEMS器件直到20世纪90年代才出现，但由于器件可直接在硅片表面加工而成，不仅体积与重量极其微小，而且十分便于大批量生产，从而在成本上具有无可比拟的优势。另外，相比于传统的机械式设计和光学设计，MEMS传感器表现出非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法，其特征在于，通过三步辅助校准的方法，包括：/n第一步，先应用相关理论及方法研究较成熟的椭球拟合法对加速度计进行误差校正，得到加速度计在经过校正之后提供的重力矢量；/n第二步，以第一步校准得到的加速度计提供的重力矢量作为点积不变法的辅助矢量，对磁强计进行校正；/n第三步，利用前面经过校准后的三轴矢量场的测量值作为内部参考基准，用叉积标定法对陀螺仪进行标定。/n

【技术特征摘要】
1.基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法，其特征在于，通过三步辅助校准的方法，包括：
第一步，先应用相关理论及方法研究较成熟的椭球拟合法对加速度计进行误差校正，得到加速度计在经过校正之后提供的重力矢量；
第二步，以第一步校准得到的加速度计提供的重力矢量作为点积不变法的辅助矢量，对磁强计进行校正；
第三步，利用前面经过校准后的三轴矢量场的测量值作为内部参考基准，用叉积标定法对陀螺仪进行标定。


2.根据权利要求1所述的基于MEMS的MARG传感器的自主校准方法，其特征在于，对于三轴加速度计的误差校正，采用椭球拟合法对加速度计进行误差校正，得到加速度计在经过校正之后提供的重力矢量。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇宇，何瑞，董亚军，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61