惯性测量单元的非正交误差标定方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本申请涉及一种惯性测量单元的非正交误差标定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：采集第一测量数据和第二测量数据；第一测量数据是高精度惯性测量单元在多个特定位置上的测量数据，第二测量数据是目标惯性测量单元在上述多个特定位置上的测量数据；高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元预先共同安装在转台上，且高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的安装角误差一致；根据第一测量数据估计高精度惯性测量单元的安装角误差；根据高精度惯性测量单元的安装角误差和第二测量数据标定目标惯性测量单元的非正交误差。本申请实施例能够提高惯性测量单元的非正交误差标定精度。差标定精度。差标定精度。

【技术实现步骤摘要】
惯性测量单元的非正交误差标定方法、装置、设备和介质


[0001]本申请涉及惯性测量单元的标定领域，特别是涉及一种惯性测量单元的非正交误差标定方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]以下陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。
[0003]惯性测量单元(IMU，Inertial Measurement Unit)是无人车必备的传感器之一，用于测量车辆的角速度和加速度，由于低精度IMU在出厂后具有较大的零偏和比例因子等常值误差，一般在使用之前都需要经过标定。
[0004]其中，需要为惯性测量单元标定的误差包括非正交误差。在对惯性测量单元做转台标定时，通常会要求精确安装，然而，实际上不可避免地会因为例如安装平面上有铁屑、螺丝孔间隙等情况而引入安装角，其中，安装角是指在安装传感器(如惯性测量单元)时，传感器的实际安装姿态跟理论需要的姿态之间的误差，比如，在安装惯性测量单元时，理论上要求惯性测量单元的安装面(即惯性测量单元上的与芯片平面平行的面)保持水平放置，而实际安装的惯性测量单元的安装面可能并不水平。在低成本的惯性测量单元中，由于其精度较低，安装角误差会和惯性测量单元本身的非正交误差耦合在一起，进而导致惯性测量单元的安装角误差和自身的非正交误差均无法估计出来。

技术实现思路

[0005]本申请针对上述不足或缺点，提供了一种惯性测量单元的非正交误差标定方法、装置、计算机设备和存储介质，本申请实施例能够解决因安装角误差和非正交误差耦合在一起，进而导致惯性测量单元的安装角误差和非正交误差均无法估计出来的问题，从而提高惯性测量单元的非正交误差标定精度。
[0006]本申请根据第一方面提供了一种惯性测量单元的非正交误差标定方法，在一个实施例中，该方法包括：
[0007]采集第一测量数据和第二测量数据；第一测量数据是高精度惯性测量单元在多个特定位置上的测量数据，第二测量数据是目标惯性测量单元在上述多个特定位置上的测量数据；高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元预先共同安装在转台上，且高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的安装角一致；
[0008]根据第一测量数据估计高精度惯性测量单元的安装角误差；
[0009]根据高精度惯性测量单元的安装角误差和第二测量数据标定目标惯性测量单元的非正交误差。
[0010]在一个实施例中，目标惯性测量单元是待标定非正交误差的低精度惯性测量单元。
[0011]在一个实施例中，上述多个特定位置包括第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置和第六位置；
[0012]高精度惯性测量单元的X轴、Y轴和Z轴在第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置和第六位置上的状态分别为：
[0013]朝上、水平和水平；
[0014]朝下、水平和水平；
[0015]水平、朝上和水平；
[0016]水平、朝下和水平；
[0017]水平、水平和朝上；
[0018]水平、水平和朝下。
[0019]在一个实施例中，根据高精度惯性测量单元的安装角误差和第二测量数据标定目标惯性测量单元的非正交误差，包括：
[0020]根据高精度惯性测量单元的安装角误差补偿第二测量数据；
[0021]根据补偿后的第二测量数据标定目标惯性测量单元的非正交误差。
[0022]在一个实施例中，根据高精度惯性测量单元的安装角误差补偿第二测量数据，包括：
[0023]基于以下公式补偿第二测量数据：
[0024][0025]其中，是第二测量数据，R
ε
是高精度惯性测量单元的安装角误差，m
comp
是补偿后的第二测量数据。
[0026]在一个实施例中，根据第一测量数据估计高精度惯性测量单元的安装角误差，包括：
[0027]基于以下公式估计高精度惯性测量单元的安装角误差：
[0028][0029]其中，R
ε
是高精度惯性测量单元的安装角误差，m是第一测量数据，是预设参考值，b
a
是高精度惯性测量单元的偏置。
[0030]在一个实施例中，上述方法还包括：
[0031]将高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元共同安装在预制结构件上；
[0032]将安装有高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的预制结构件安装在转台上。
[0033]本申请根据第二方面提供了一种惯性测量单元的非正交误差标定装置，在一个实施例中，该装置包括：
[0034]采集模块，用于采集第一测量数据和第二测量数据；第一测量数据是高精度惯性测量单元在多个特定位置上的测量数据，第二测量数据是目标惯性测量单元在上述多个特定位置上的测量数据；高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元预先共同安装在转台上，且高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的安装角一致；
[0035]估计模块，用于根据第一测量数据估计高精度惯性测量单元的安装角误差；
[0036]标定模块，用于根据高精度惯性测量单元的安装角误差和第二测量数据标定目标惯性测量单元的非正交误差。
[0037]本申请根据第三方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的实
施例的步骤。
[0038]本申请根据第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的实施例的步骤。
[0039]在本申请的上述实施例中，针对因目标惯性测量单元的安装角误差和目标惯性测量单元本身的非正交误差耦合在一起，导致无法估计出目标惯性测量单元的安装角误差和非正交误差的问题，专利技术人注意到高精度惯性测量单元本身的非正交误差很小，能够比较准确估计安装角误差，基于此发现，通过将高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元预先共同安装在转台上，并且使高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的安装角一致，进而可以根据估计出来的高精度惯性测量单元的安装角误差来作为目标惯性测量单元的安装角误差，由于目标惯性测量单元的安装误差可以通过高精度惯性测量单元的安装角补偿掉，因而可以保证目标惯性测量单元的标定结果不受外部安装误差的影响，进而能够方便、精确地标定出目标惯性测量单元的非正交误差。
附图说明
[0040]图1为一个实施例中一种惯性测量单元的非正交误差标定方法的流程示意图；
[0041]图2为一个实施例中目标惯性测量单元的非正交误差标定的流程示意图；
[0042]图3为一个实施例中X轴安装角补偿的效果示意图；
[0043]图4为一个实施例中Y轴安装角补偿的效果示意图；
[0044]图5为一个实施例中的高精度惯性测量单元和目标惯性测量单元的结构示意图；
[0045]图6为一个实施例中的结构件示意图；
[0046]图7为一个实施例中的装有惯性测量单元的结构件的示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性测量单元的非正交误差标定方法，其特征在于，所述方法包括：采集第一测量数据和第二测量数据；所述第一测量数据是所述高精度惯性测量单元在多个特定位置上的测量数据，所述第二测量数据是所述目标惯性测量单元在所述多个特定位置上的测量数据；所述高精度惯性测量单元和所述目标惯性测量单元预先共同安装在转台上，且所述高精度惯性测量单元和所述目标惯性测量单元的安装角一致；根据所述第一测量数据估计所述高精度惯性测量单元的安装角误差；根据所述高精度惯性测量单元的安装角误差和所述第二测量数据标定所述目标惯性测量单元的非正交误差。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标惯性测量单元是待标定非正交误差的低精度惯性测量单元。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个特定位置包括第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置和第六位置；所述高精度惯性测量单元的X轴、Y轴和Z轴在所述第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置和第六位置上的状态分别为：朝上、水平和水平；朝下、水平和水平；水平、朝上和水平；水平、朝下和水平；水平、水平和朝上；水平、水平和朝下。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述高精度惯性测量单元的安装角误差和所述第二测量数据标定所述目标惯性测量单元的非正交误差，包括：根据所述高精度惯性测量单元的安装角误差补偿所述所述第二测量数据；根据补偿后的第二测量数据标定所述目标惯性测量单元的非正交误差。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述高精度惯性测量单元的安装角误差补偿所述第二测量数据，包括：基于以下公式补偿所述第二测量数据：其中，是所述第二测量数据，所述R
ε
是所述高精度惯性测量单元的安装角误差，所述m<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱东福，刘川川，
申请(专利权)人：广州小马智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：