[发明专利]三轴陀螺仪的零点校准方法及系统

说明书

本发明涉及运动导航技术领域。本发明一实施例提一种三轴陀螺仪的零点校准方法及系统，其中所述三轴陀螺仪的零点校准方法包括：获取预定时间段内关于三轴陀螺仪的旋转控制量；确定所述预定时间段内关于所述三轴陀螺仪在平行重力方向的Z轴角速度变化率；基于所述Z轴角速度变化率和所述旋转控制量，补偿在平行重力方向的零点偏置。由此，应用旋转控制量和Z轴角速度变化率来补偿平行重力方向的零点偏置，能够实现替代传统技术中的地磁传感器，实现了平行重力方向的零点偏差的精确补偿，并还降低了惯导设备的制作成本。

技术领域

本发明涉及运动导航技术领域，具体地涉及一种三轴陀螺仪的零点校准方法及系统。

背景技术

三轴陀螺仪作为惯性传感器的重要部件，用于测量系统的三轴的角速度，从而获得系统的姿态。由于三轴陀螺仪的零点偏差会影响三轴陀螺仪的角速度测量值。与此同时，随着时间的积累，角速度的测量微小偏差将会使积分得到的系统姿态具有很大的误差。因此，三轴陀螺仪需要时时地进行零点补差。

目前，三轴陀螺仪的零点通常是采用三轴地磁传感器、三轴加速度计的数据来进行补差和校正的。具体而言，地磁传感器用于弥补旋转轴平行重力方向的零点偏差，加速计用来弥补旋转轴垂直重力方向的零点误差。但是，在传统的方法中，地磁传感器容易受到外界磁场的干扰，而无法正确补偿平行重力方向的零点偏差；并且，加速度计也无法弥补旋转轴平行重力方向的零点偏差。这样，就导致了传统方法无法在存在外界磁场干扰的情况下正常工作。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种三轴陀螺仪的零点校准方法及系统，用于至少解决现有技术中因惯导设备中的地磁传感器容易受到外界磁场的干扰而导致平行重力方向的零点偏差无法得到补偿的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供了一种三轴陀螺仪的零点校准方法，包括：获取预定时间段内关于三轴陀螺仪的旋转控制量；确定所述预定时间段内关于所述三轴陀螺仪在平行重力方向的Z轴角速度变化率；基于所述Z轴角速度变化率和所述旋转控制量，补偿在平行重力方向的零点偏置。

本发明实施例另一方面提供一种三轴陀螺仪的零点校准系统，包括：旋转控制量获取单元，用于获取预定时间段内关于三轴陀螺仪的旋转控制量；Z轴角速度变化率确定单元，用于确定所述预定时间段内关于所述三轴陀螺仪在平行重力方向的Z轴角速度变化率；零点偏置补偿单元，用于基于所述Z轴角速度变化率和所述旋转控制量，补偿在平行重力方向的零点偏置。

通过上述技术方案，提出了应用旋转控制量和Z轴角速度变化率来补偿平行重力方向的零点偏置，能够实现替代传统技术中的地磁传感器，实现了平行重力方向的零点偏差的精确补偿，并还降低了惯导设备的制作成本。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例的三轴陀螺仪的零点校准方法的流程图；

图2是本发明实施例所应用的包括陀螺仪和加速度计的系统的架构示意图；

图3是本发明实施例的三轴陀螺仪的零点校准方法中的触发判断步骤的流程图；

图4是本发明实施例中结合旋转控制量补偿三轴陀螺仪零点偏差的原理流程图；

图5是本发明一实施例的三轴陀螺仪的零点校准系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。