本申请提供了陀螺仪姿态误差的修正方法、装置、电子设备及存储介质，应用于陀螺仪技术领域，通过对MEMS陀螺仪的确定性漂移和随机漂移进行处理，得到去除误差后的陀螺仪标定输出数据以及陀螺仪补偿输出数据，对MEMS陀螺仪原始数据进行小波分解，同时建立姿态解算梯度下降数学模型，从而修正姿态误差。
1、mems陀螺仪具有尺寸小、成本低、集成度高、可批量生产化等特点，在导航、车辆、自动驾驶、机器人等领域有着广阔的应用空间。作为现代电子信息领域一个重要的运用，mems陀螺仪将机械加工技术、驱动集成技术、光学处理技术、电子控制技术集成为一个微型单元系统。陀螺仪作为这种微机械电子系统敏感运载体角速率或角速度的惯性测量元件，能够感受到载体在不同时刻的方位变化，通过相应的机械编排程序，能够时刻解算出物体的移动方向，对现代产业中的自动驾驶，智能机器人有着重要的作用。现在制造技术已经将mems陀螺仪集成于一个系统中，其具有器件结构牢固、抗干扰能力强、功耗低等优点，具有非常大的应用前景和发展潜力。
2、mems陀螺仪由于在加工制造、物理结构等方面存在着精度误差，在输出数据过程中常常伴随着噪声，mems陀螺仪的随机漂移误差对姿态解算的影响较大，其主要成分为确定性漂移和非确定随机漂移，直接使用原始数据进行姿态解算与真实的姿态之间有较大误差。
3、目前传统的针对陀螺仪的去噪方法常是采用三通一阻(低通、高通、带通、带阻滤波器)，以剔除数据中带有的噪声干扰项，这些滤波器的设计参数往往根据大量的经验进行调试。当数据信号的部分噪声重叠较严重时，使用传统的去噪方法通常不能够有效去噪声干扰。
>技术实现思路1、鉴于上述现有技术的不足之处，本申请提供了陀螺仪姿态误差的修正方法、装置、电子设备及存储介质，应用于陀螺仪
，通过对mems陀螺仪的确定性漂移和随机漂移进行处理，得到去除误差后的陀螺仪标定输出数据以及陀螺仪补偿输出数据，对mems陀螺仪原始数据进行小波分解，同时建立姿态解算梯度下降数学模型，从而修正姿态误差。
2、第一方面，本申请提供一种陀螺仪姿态误差的修正方法，该方法包括以下步骤：
3、s1：获取陀螺仪x轴、y轴、z轴的实际测量输出，根据所述实际测量输出对所述陀螺仪的确定性漂移进行标定，得到陀螺仪标定输出数据；
4、s2：获取所述陀螺仪的静态输出数据，根据所述静态输出数据对所述陀螺仪的非确定性漂移进行补偿，得到陀螺仪补偿输出数据；
5、s3：对所述陀螺仪标定输出数据以及所述陀螺仪补偿输出数据进行小波函数去噪处理，得到去噪处理后的陀螺仪降噪输出数据；
6、s4：建立陀螺仪姿态解算梯度下降数学模型，对所述陀螺仪降噪输出数据进行姿态解算，得到真实姿态信息。
7、本申请提供的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，由于陀螺仪的随机漂移误差对姿态解算的结果影响较大，其主要成分为确定性漂移和非确定性漂移，直接使用原始数据进行姿态解算与真实的姿态之间有较大误差，因此可以获取陀螺仪三轴的实际测量输出，并对确定性漂移进行标定，得到陀螺仪标定输出数据，而后获取陀螺仪的静态输出数据，根据静态输出数据对陀螺仪的非确定性漂移进行补偿，得到陀螺仪补偿输出数据，从而对陀螺仪原始输出数据中的随机漂移误差进行矫正。由于陀螺仪输出的原始数据中存在较多的噪声干扰项，因此，在进行姿态解算前需要剔除原始数据中的噪声信号，具体可以采用小波函数对陀螺仪标定输出数据以及陀螺仪补偿输出数据进行去噪处理，得到陀螺仪降噪输出数据，进而建立陀螺仪姿态解算梯度下降数学模型，对陀螺仪降噪输出数据进行姿态解算，得到真实姿态信息，以实现消除陀螺仪原始数据中的噪声干扰信号，修正姿态误差的效果。
8、进一步地，步骤s1包括：
9、s11：获取陀螺仪x轴、y轴、z轴的实际测量输出，建立陀螺仪x轴、y轴、z轴的确定性漂移误差标定方程：
10、
11、中，wx、wy、wz为陀螺仪x轴，y轴、z轴的实际测量输出；ωx0、ωy0、ωz0为陀螺仪x轴，y轴、z轴的零位误差；kωx、kωy、kωz为陀螺仪x轴，y轴、z轴的标度因数误差；kxy、kxz、kyx、kyz、kzy、kzx为陀螺仪各轴之间的安装误差，其中，在数值上，kxy与kyx相等，kxz与kzx相等，kyz与kzy相等；在物理意义上，kxy表示x轴影响y轴的安装误差，kyx表示y轴影响x轴的安装误差，kxz表示x轴影响z轴的安装误差，kzx表示z轴影响x轴的安装误差，kyz表示y轴影响z轴的安装误差，kzy表示z轴影响y轴的安装误差；ωx、ωy、ωz为载体x轴、y轴、z轴的真实角速率；dxx、dxy、dxz、dyx、dyy、dyz、dzx、dzy、dzz为陀螺仪正交不平衡误差；ax、ay、az为载体x轴、y轴、z轴的真实加速度；
12、s12：根据确定性漂移误差标定方程对所述陀螺仪的确定性漂移进行标定，得到陀螺仪标定输出数据。
13、本申请提供的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，通过建立确定性漂移误差标定方程，对陀螺仪输出的原始数据中的确定性漂移误差进行矫正，以提高后续进行陀螺仪姿态解算的准确度。
14、进一步地，步骤s2包括：
15、s21：获取所述陀螺仪的静态输出数据，对所述陀螺仪的静态输出数据进行去除常值分量处理，得到第一处理结果；
16、s22：对所述第一处理结果进行去趋势项处理，得到第二处理结果；
17、s23：对所述第二处理结果进行温度补偿处理，得到陀螺仪补偿输出数据。
18、本申请提供的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，通过对陀螺仪的静态输出数据进行去除常值分量处理、去趋势项处理以及温度补偿处理后，可以得到陀螺仪补偿输出数据，对陀螺仪输出的原始数据中的非确定性漂移误差进行矫正，以提高后续进行陀螺仪姿态解算的准确度。
19、进一步地，步骤s21包括：去除常值分量的公式为：其中，xt表示静态输出数据，n表示数据量。
20、本申请提供的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，通过去除常值分量公式对静态输出数据进行去除常值分量处理，可以得到更为准确的陀螺仪随机漂移误差数据，以便于更好的对陀螺仪随机漂移误差数据中的非确定性漂移进行补偿。
21、进一步地，步骤s22包括：使用最小二乘法对所述第一处理结果进行去趋势项处理，得到第二处理结果，其中最小二乘法的公式为：其中，l表示计算出来的趋势项，也就是通过最小二乘得到的最优解,i表示第一处理结果包含的数据数量，i＝1,2，…，n，yi表示数据的真实值，即第一处理结果，f(xi)表示理论上不含有趋势项的理论值。
22、进一步地，步骤s3包括：
23、s31：确定所述小波函数的小波基函数以及分解层数，根据所述小波基函数以及所述分解层数对所述陀螺仪标定输出数据以及所述陀螺仪补偿输出数据进行小波分解计算，得到小波分解信号；
24、s32：对所述小波分解信号的高频系数进行阈值量化，得到高频系数分量；
25、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S21包括：去除常值分量的公式为：其中，xt表示静态输出数据，N表示数据量。
5.根据权利要求4所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S22包括：使用最小二乘法对所述第一处理结果进行去趋势项处理，得到第二处理结果，其中最小二乘法的公式为：其中，L表示计算出来的趋势项，也就是通过最小二乘得到的最优解,i表示第一处理结果包含的数据数量，i＝1,2，…，n，yi表示数据的真实值，即第一处理结果，f(xi)表示理论上不含有趋势项的理论值。
6.根据权利要求1所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S3包括：
7.根据权利要求6所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤S4包括：
<p>8.一种陀螺仪姿态误差的修正装置，其特征在于，所述装置包括：9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-7任一所述方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-7任一所述方法中的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤s2包括：
4.根据权利要求3所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤s21包括：去除常值分量的公式为：其中，xt表示静态输出数据，n表示数据量。
5.根据权利要求4所述的一种陀螺仪姿态误差的修正方法，其特征在于，步骤s22包括：使用最小二乘法对所述第一处理结果进行去趋势项处理，得到第二处理结果，其中最小二乘法的公式为：其中，l表示计算出来的趋势项，也就是通过最小二乘得到的最优解,i表示第一处理结果包含的数据数量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马万力，王敏慧，李展，陈应凯，苏宇勃，
申请(专利权)人：重庆九洲星熠导航设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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