一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置，涉及惯性测量单元标定与测试技术领域，特别涉及一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置；通过将转台控制过程和数据采集过程深度融合，通过多级缓冲区的设计模式解决高并发高频率传输标定数据导致的丢包问题，使得对于IMU模块的标定过程，可自动控制转台、自动采集IMU高频率标定数据，以达到无人值守、可批量化标定的目的；解决基于串口的多路高频传输IMU原始标定数据丢包问题，及需人工24小时驻守转台、需人工手动保存数据等操作带来的效率低下、容易误操作、无法批量化生产等问题。化生产等问题。化生产等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置


[0001]本专利技术涉及惯性测量单元标定与测试
，特别涉及一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置。

技术介绍

[0002]车载组合导航设备为实现高精度定位，均采用多源数据融合方案，如GNSS+IMU+ODO+高精地图，其中的关键核心部件IMU，多为MEMS类型传感器，在使用前，需通过一定的手段，对IMU器件的关键特性，如温度漂移、噪声、零偏等进行矫正，这个过程称为标定。标定的一般过程为将IMU模块放置到高精度转台上，转台运动过程中同时采集高频率的IMU模块的原始输出数据并保存后，通过算法进行计算，得出标度因数、零偏、非正交等标定参数。
[0003]上述标定过程，关键核心步骤有两个，一是转台控制，由于标定过程一般需要10个小时以上及需要设置转台进行多种运动模式，因此需人工驻守转台进行操作，二是采集高频率的IMU模块的原始输出数据并进行保存，以便提供给算法进行事后计算。
[0004]在现有技术的方案中，在标定过程中需使用转台进行一系列复杂的运动，而转台厂家提供的专用的转台配套软件只提供最基础的运动模式配置，因此只能人工组合运动序列后再去手动操作，导致长达10个小时以上的标定过程需专人驻守，同时每次标定过程都是人工操作，存在操作失误等风险。
[0005]再者，由于标定过程中需要采集并保存IMU模块高频率输出的原始数据，当只有少量IMU模块的时候，这一点没有太大难度，但实际应用中，往往需要考虑同时标定几十甚至上百个IMU模块，即批量化，在这种场景下，需要传输的数据量呈翻倍增长，现有实现方案的采集板设计一般基于单串口通讯，难以满足批量化生产场景下的通讯带宽要求，导致容易出现丢失数据等问题。
[0006]因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种能够批量化地自动采集的技术显得尤为重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]因此，根据本专利技术公开的一个方面，提供了一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，包括以下步骤：获取转台配置文件，并生成转台操作指令，发送到对应的转台；获取转台上的IMU模块对应的IMU数据，形成第一数据帧，并置入数据环形缓冲区；截取数据环形缓冲区中的有效数据帧，并复合系统时钟时间与IMU数据，形成第二数据帧，并置入解析缓冲区；对第二数据帧进行数据解析，形成解析数据结构体；其中，解析数据结构体包括格式化的IMU数据帧；保存格式化的IMU数据帧。
[0010]具体的，保存格式化的IMU数据帧，还包括以下步骤：根据格式化的IMU数据帧，形
成IMU数据表，并保存IMU数据表。
[0011]更具体的，解析数据结构体还包括IMU状态帧；形成解析数据结构体后还包括以下步骤：根据IMU状态帧解析出IMU状态，生成IMU状态对应的状态灯切换信号。
[0012]以上的，通过分时复用的方式，分别获取与同一SPI串口连接的若干个IMU模块对应的IMU数据。
[0013]进一步的，还包括以下步骤：通过发送与接收心跳信号，判断SPI串口的串口状态。
[0014]根据本专利技术公开的另一个方面，提供了一种应用上述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法的IMU模块标定数据批量化自动采集装置，包括：存储模块、缓存模块、数据截取模块、数据解析模块、控制模块、通信模块和列表生成模块；控制模块获取转台配置文件，并生成转台操作指令，并通过通信模块发送到对应的转台；通信模块用于获取转台上的IMU模块对应的IMU数据；数据截取模块用于截取数据环形缓冲区中的有效数据帧，并复合系统时钟时间与IMU数据，形成第二数据帧，并置入解析缓冲区；数据解析模块用于对第二数据帧进行数据解析，形成解析数据结构体；缓存模块包括第一缓存单元、第二缓存单元和第三缓存单元；第一缓存单元用于形成数据环形缓冲区；第二缓存单元用于形成解析缓冲区；第三缓存单元用于存储解析数据结构体；列表生成模块用于根据解析数据结构体中的格式化的IMU数据帧生成IMU数据表；存储模块预存储有转台配置文件，且用于存储IMU数据表。
[0015]根据本专利技术公开的再一方面，提供了一种IMU模块标定数据批量化自动采集系统，包括工控机、数据采集装置，若干转台，以及分别设置在各个转台上的若干IMU模块；工控机包括上述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集装置；工控机分别与各个转台连接；数据采集装置通过232串口与工控机连接；数据采集装置包括若干采集板；采集板包括若干SPI串口；SPI串口分别与若干个IMU模块连接。
[0016]具体的，采集板包括若干个MCU，MCU的一端分别连接与若干个232串口以及若干个SPI串口连接；MCU通过分时复用的方式，分别获取与同一SPI串口连接的若干个IMU模块对应的IMU数据，并通过对应的232串口，发送到工控机。
[0017]根据本专利技术公开的再一方面，提供了一种计算设备，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指令，所述处理器执行所述指令时实现如上所述一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法的步骤。
[0018]根据本专利技术公开的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如上所述一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法的步骤。
[0019]本专利技术的有益效果：一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法及装置将转台控制过程和数据采集过程深度融合，通过多级缓冲区的设计模式解决高并发高频率传输标定数据导致的丢包问题，使得对于IMU模块的标定过程，可自动控制转台、自动采集IMU高频率标定数据，以达到无人值守、可批量化标定的目的；解决基于串口的多路高频传输IMU原始标定数据丢包问题，及需人工24小时驻守转台、需人工手动保存数据等操作带来的效率低下、容易误操作、无法批量化生产等问题。
附图说明
[0020]通过结合附图对于本专利技术公开的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：
[0021]图1所示的是根据本专利技术公开实施例一的一种IMU模块标定数据批量化自动采集系统的原理方框示意图。
[0022]图2所示的是根据本专利技术公开实施例一的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法的第一示意性流程图；
[0023]图3所示的是根据本专利技术公开实施例一的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法第二示意性流程图；
[0024]图4所示的是根据本专利技术公开实施例一的计算设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，其特征在于，包括以下步骤：获取转台配置文件，并生成转台操作指令，发送到对应的转台；获取所述转台上的IMU模块对应的IMU数据，形成第一数据帧，并置入数据环形缓冲区；截取所述数据环形缓冲区中的有效数据帧，并复合系统时钟时间与所述IMU数据，形成第二数据帧，并置入解析缓冲区；对所述第二数据帧进行数据解析，形成解析数据结构体；其中，所述解析数据结构体包括格式化的IMU数据帧；保存所述格式化的IMU数据帧。2.根据权利要求1所述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，其特征在于，所述保存所述格式化的IMU数据帧，还包括以下步骤：根据所述格式化的IMU数据帧，形成IMU数据表，并保存所述IMU数据表。3.根据权利要求2所述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，其特征在于：所述解析数据结构体还包括IMU状态帧；所述形成解析数据结构体后还包括以下步骤：根据所述IMU状态帧解析出IMU状态，生成所述IMU状态对应的状态灯切换信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，其特征在于：通过分时复用的方式，分别获取与同一SPI串口连接的若干个IMU模块对应的IMU数据。5.根据权利要求4所述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过发送与接收心跳信号，判断所述SPI串口的串口状态。6.一种采用权利要求1至5任一项所述的一种IMU模块标定数据批量化自动采集方法的IMU模块标定数据批量化自动采集装置，其特征在于，包括：存储模块、缓存模块、数据截取模块、数据解析模块、控制模块、通信模块和列表生成模块；所述控制模块获取转台配置文件，并生成转台操作指令，并通过所述通信模块发送到对应的转台；所述通信模块用于获取所述转台上的IMU模块对应的IMU数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭灿桦，郭宪宇，宾显文，
申请(专利权)人：广州市中海达测绘仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：