【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于惯性测量和导航，具体涉及一种mems imu全自动全温度补偿标定方法。
技术介绍
1、 随着惯性传感器的快速发展，mems惯性传感器及惯性产品代表了惯性技术的一个重要发展方向，作为mems惯性导航系统核心部件的mems imu，由于其小体积、低功耗、低成本、重量轻、动态范围宽、响应速度快等特点，广泛应用于军用和民用领域。
2、mems惯性器件、微惯性测量单元 (mems imu )的发展拓宽了惯性技术的应用领域。但是其精度较差、温度对惯性器件性能的影响较大, 主要表现在零偏、标度因数随温度变化有很大的漂移。因此, 需要建立mems惯性器件的温度漂移补偿模型以提高mems imu的测量精度, 降低环境工作温度对惯性器件性能的影响。
3、公开号为cn116358545a的专利，公开了一种惯性传感器零偏温度补偿方法，该方法包括：采集惯性传感器温度数据及零偏数据；对所述零偏数据的野值点及瞬时噪声放大数据进行清洗及填充，得到处理后零偏数据；基于所述温度数据计算温度梯度数据，具体地，任一采样时刻温度梯度数据为该采样时刻温度数据与该采样时刻前k个时刻的温度数据集的算术平均值之差；建立温度补偿模型，基于所述温度数据、温度梯度数据及处理后零偏数据训练所述温度补偿模型，生成模型参数；将所述模型参数拟合后写入所述惯性传感器内置的存储单元，预测零偏值后用于零偏补偿。
4、但是，上述专利在实际使用过程中存在以下不足，由于惯性传感器的测量误差随温度的变化并非线性的，采用任一采样时刻温度梯度数据建立温度补偿模
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种mems imu全自动全温度补偿标定方法，所述方法包括：
2、将加速度传感器放入到温控箱中，并对温控箱中的温度从低到高进行调节，获取在每一个温度点上加速度传感器的测量值、安装误差值及该温度点前设定时间内的温度值与该温度点的温度值之间的温度差值；
3、利用每一个温度点及相邻下一个温度点上的温度差值进行直线拟合得到每个温度点与相邻下一个温度点上的一次项系数值；
4、利用每一个温度点及该温度点相邻下一个温度点上加速度传感器的测量值、温度值和温度差值进行多元回归函数拟合得到每个温度点与相邻下一个温度点上加速度漂移常值一次项系数值；
5、利用每一个温度点及该温度点相邻下一个温度点上加速度传感器的安装误差值进行直线拟合得到每个温度点与相邻下一个温度点上安装误差一次项系数值；
6、获取加速度传感器的工作温度，利用加速度传感器的工作温度确定出目标温度点及相邻下一个目标温度点；
7、将目标温度点及相邻下一个目标温度点上的一次项系数值，加速度漂移常值一次项系数值及安装误差一次项系数值加载到加速度传感器补偿模型中得到补偿值，利用得到的补偿值对加速度传感器进行补偿。
8、优选的，获取在每一个温度点上加速度传感器的测量值、安装误差值及该温度点前设定时间内的温度值与该温度点的温度值之间的温度差值的方法包括：
9、将加速度传感器安装到温控箱内的三轴转台上，温度传感器安装在温控箱内；
10、将工控机分别与温控箱通信接口、三轴转台接口、程控直流电源接口、温度传感器通信接口、加速度传感器通信口连接；
11、将温控箱内的温度从小到大升至每一个温度点，在升至每一个温度点后温控箱进行保温，工控机获取加速度传感器在每一个温度点上加速度传感器的测量值、安装误差值及温度差值。
12、优选的，获取每个温度点的温度差值获取的方法包括，获取每个温度点8秒前的温度值，利用每个温度点的温度值与该温度点8秒前的温度值的差值作为每个温度点的温度差值。
13、优选的，每个温度点的温度值分别为：-40℃、-20℃、0℃、+20℃、+40℃、+60℃、80℃。
14、优选的，加速度传感器的补偿模型为：
15、；
16、；
17、；
18、；
19、；
20、其中：
21、：为三轴加速度传感器线加速度测量通道输出的视加速度值；
22、：为x、y或z，分别为对应轴向测量通道当前温度下的零偏值；
23、：温度传感器测量的当前温度值；
24、：温度差值；
25、：为三轴加速度传感器测量通道当前温度的标度因数值；
26、：为三轴加速度传感器当前温度的安装误差值；
27、 ：为在第i个温度点x轴加速度传感器在第9个位置的输出数据平均值，共有12个位置，包括x、-x、y、-y、z和-z，并在每个方向上旋转一百八十度，获得12个位置；
28、、、：为三轴加速度传感器在i温度区间上x、y、z轴的安装误差值；
29、、、为三轴加速度传感器在i温度区间上x、y、z轴的安装误差一次项系数值；
30、：分别为在i温度区间上x轴加速度传感器分别相对于y、z轴的安装误差值；
31、：分别为在i温度区间上y轴加速度传感器分别相对于x、z轴的安装误差值；
32、：分别为在i温度区间上z轴加速度传感器分别相对于x、y轴的安装误差值；
33、、为分别为在i温度区间上x轴加速度传感器分别相对于y、z轴的安装误差一次项系数值；
34、、为分别为在i温度区间上y轴加速度传感器分别相对于x、z轴的安装误差一次项系数值；
35、、为分别为在i温度区间上z轴加速度传感器分别相对于x、y轴的安装误差值一次项系数值；
36、：为三轴加速度传感器对应轴向视加速度值；
37、 ：为x、y或z，在i温度区间上分别为对应轴的加速度漂移常值一次项系数值；
38、 ：为x、y或z，在i温度区间上分别为对应轴的温度差值一次项系数值，其下标i [1~6]为温度区间，1温度区间为-40℃-20℃，2温度区间为-20℃-0℃，3温度区间为0℃-20℃,4温度区间为20℃-40℃，5温度区间为40℃-60℃，6温度区间为60℃-80℃。
39、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术可准确补偿全温度范围内加速度传感器的误差，不仅提高mems imu在应用过程中的精度，而且减少人员参与、实现全自动批量标定补偿，提高了效率。
40、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种MEMS IMU全自动全温度补偿标定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取在每一个温度点上加速度传感器的测量值、安装误差值及该温度点前设定时间内的温度值与该温度点的温度值之间的温度差值的方法包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取每个温度点的温度差值获取的方法包括，获取每个温度点8秒前的温度值，利用每个温度点的温度值与该温度点8秒前的温度值的差值作为每个温度点的温度差值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个温度点的温度值分别为：-40℃、-20℃、0℃、+20℃、+40℃、+60℃、80℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加速度传感器的补偿模型为：
【技术特征摘要】
1.一种mems imu全自动全温度补偿标定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取在每一个温度点上加速度传感器的测量值、安装误差值及该温度点前设定时间内的温度值与该温度点的温度值之间的温度差值的方法包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取每个温度点的温度差值获取...
【专利技术属性】
技术研发人员：马建刚，刘刚，王坤，刘聪，杨东，赵丽娟，燕富康，郭挺，
申请(专利权)人：西安军捷新创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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