[发明专利]误差校准方法及装置

说明书

本发明实施例提供的误差校准方法及装置，涉及惯性导航模块领域，所述方法包括采集预定时间内车辆处于第一预定位置时的第一加速度；将车辆的车体旋转预定角度使车辆处于第二预定位置，采集预定时间内车辆处于第二预定位置时的第二加速度；根据第一加速度及第二加速度计算标准坐标系与实际坐标系之间的横滚误差角及俯仰误差角；根据横滚误差角和俯仰误差角计算标准坐标系与实际坐标系之间的航向误差角；根据横滚误差角、俯仰误差角及航向误差角对惯性导航模块的安装误差进行校准。避免了旋转车体法对于车体重量的局限性，避免了间接校准法带来的二次误差，提升了惯性导航模块的安装精度，进一步使惯性导航模块的定位更加准确。

技术领域

本发明涉及惯性导航模块领域，具体而言，涉及一种误差校准方法及装置。

背景技术

装备制造业是国家重点支持的行业，亟需优化其产业结构，智能制造是产业结构转变过程中的新兴制造模式。其中，自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)是实现智能制造的重要部分。

AGV之所以能够自动运行，其中定位模块起到了非常重要的作用。定位模块的定位方式很多采用惯性导航模块(Inertial measurement unit，IMU)与其它传感器的融合来实现，除了IMU的内部参数外，在安装过程中无法保证IMU坐标系与车体坐标系完全一致，如果不对IMU坐标系加以校准，将导致定位模块有非常大的误差，因此安装IMU的误差校准是必不可少的。

现有技术中，对于安装IMU的误差校准技术有旋转车体法、间接校准法等，其主要存在以下不足：

旋转车体法只适用于比较轻便的物体，例如无人机、玩具车等设备，而AGV车体比较重，因此旋转车体法并不适用于AGV。

间接校准法通常先把IMU校准到车体另外一个传感器的坐标系下，然后再计算该传感器坐标系与车体坐标系的误差，会引入二次误差，因此效果不太理想。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种误差校准方法及装置，其能够减小将惯性导航模块安装在AGV车体上的误差。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种误差校准方法，应用于惯性导航模块，所述惯性导航模块安装在车辆，包括：

采集预定时间内所述车辆处于第一预定位置时的第一加速度；

将所述车辆的车体旋转预定角度使所述车辆处于第二预定位置，采集预定时间内所述车辆处于所述第二预定位置时的第二加速度；

根据所述第一加速度及所述第二加速度计算标准坐标系与实际坐标系之间的横滚误差角及俯仰误差角；所述标准坐标系为车辆坐标系；所述实际坐标系为惯性导航模块安装的坐标系；

根据所述横滚误差角和所述俯仰误差角计算所述标准坐标系与所述实际坐标系之间的航向误差角；

根据所述横滚误差角、所述俯仰误差角及所述航向误差角对所述惯性导航模块的安装误差进行校准。

在可选的实施方式中，根据所述第一加速度及所述第二加速度计算标准坐标系与实际坐标系之间的横滚误差角及俯仰误差角的步骤，包括：

根据所述预定角度获取所述第一加速度与所述第二加速度之间的转化关系；

根据所述转化关系、预定的转换矩阵及预定的所述标准坐标系下的标准加速度计算所述横滚误差角及所述俯仰误差角；所述标准加速度包括第一标准加速度和第二标准加速度；所述第一标准加速度为所述车辆处于第一预定位置时的标准加速度；所述第二标准加速度为所述车辆处于第二预定位置时的标准加速度。

在可选的实施方式中，所述标准坐标系与实际坐标系由绕X轴的横滚角φ、绕Y轴的俯仰角θ和绕Z轴的航向角ψ三个欧拉角构成的方向余弦矩阵表示；