[发明专利]磁力计信息辅助的MEMS陀螺仪标定方法及标定系统

说明书

本发明公开了一种磁力计信息辅助的MEMS陀螺仪标定方法及标定系统，包括以下步骤：获取传感器实时数据，所述传感器实时数据包括实时陀螺仪数据和磁力计数据,所述实时陀螺仪数据包括运动的陀螺仪数据；对所述磁力计数据进行标定处理，获得标定后的磁力计数据；标定后的磁力计数据与运动的陀螺仪数据构建方程，利用递推最小二乘法对参数迭代估计直至数据终止，获得MEMS陀螺仪的误差参数的估计值；根据MEMS陀螺仪的误差参数的估计值对MEMS陀螺仪进行标定处理。其利用标定后的MEMS磁力计数据对MEMS陀螺仪标定，实现了低成本MEMS陀螺仪标定。

技术领域

本发明涉及惯性导航系统技术领域，具体涉及一种磁力计信息辅助的MEMS陀螺仪标定方法及标定系统。

背景技术

为保证惯性导航系统精度，MEMS惯性器件在使用时，必须经过标定处理。对于MEMS陀螺仪标定，传统方法通常利用高精度转台对陀螺仪进行标定。但利用高精度转台对MEMS陀螺仪进行标定，存在成本过高等问题。近期，有学者提出利用MEMS加速度计数据作为辅助信息对MEMS磁力计进行标定，但在实际试验中，MEMS加速度计输出数据中包括部分外部加速度，外部加速度对标定存在干扰，降低了MEMS陀螺仪的标定精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁力计信息辅助的MEMS陀螺仪标定方法及标定系统，其利用标定后的MEMS磁力计数据对MEMS陀螺仪标定，实现了低成本MEMS陀螺仪标定。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁力计信息辅助的MEMS陀螺仪标定方法，包括以下步骤：

S1、获取传感器实时数据，所述传感器实时数据包括实时陀螺仪数据和磁力计数据,所述实时陀螺仪数据包括运动的陀螺仪数据；

S2、对所述磁力计数据进行标定处理，获得标定后的磁力计数据；

S3、标定后的磁力计数据与运动的陀螺仪数据构建方程，利用递推最小二乘法对参数迭代估计直至数据终止，获得MEMS陀螺仪的误差参数的估计值；

S4、根据MEMS陀螺仪的误差参数的估计值对MEMS陀螺仪进行标定处理。

作为优选的，在S1中，所述实时陀螺仪数据还包括静止的陀螺仪数据；所述S1与S3之间还包括：

根据静止的MEMS陀螺仪数据，获得MEMS陀螺仪随机噪声的方差大小；

根据MEMS陀螺仪随机噪声的方差大小设定递推最小二乘法初始条件中噪声协方差矩阵。

作为优选的，所述S1与S3之间还包括：

根据MEMS陀螺仪误差参数特性设定MEMS陀螺仪误差参数的理想值。

作为优选的，所述S1与S3之间还包括：

根据经验值设定误差协方差矩阵。

作为优选的，所述S3中利用递推最小二乘法对参数迭代估计直至数据终止，获得MEMS陀螺仪的误差参数的估计值，具体包括：

将噪声协方差矩阵、误差协方差矩阵和MEMS陀螺仪误差估计参数的理想值作为递推最小二乘法方程的迭代初值，利用递推最小二乘法对MEMS陀螺仪的误差参数进行估计直至数据终止，获得MEMS陀螺仪的误差参数的估计值。

作为优选的，所述S2具体包括；

对获取的磁力计数据进行标定处理，定义标定磁力计所需参考坐标系：

b代表载体坐标系，其表示捷联惯性导航系统三轴正交坐标系，其x轴、y轴和z轴分别指向载体的右-前-上；

s代表非正交坐标系，其表示MEMS磁力计三轴非正交坐标系，表示其x轴、y轴和z轴与载体坐标系下的x轴、y轴和z轴存在一定的角度偏差；