[发明专利]一种IMU自动标定的测试方法和系统

说明书

本发明涉及一种IMU自动标定的测试方法和系统，该方法包括根据用户界面的设定生成标定指令和测试指令，所述标定指令控制转台的工作状态；根据所述工作状态采集所述测试指令中的指定数据；根据所述指定数据调用控制算法计算标定参数及标定误差；根据所述标定参数及标定误差进行误差补偿，并将更新后的标定参数发送给IMU同时输出测试结果；本发明还公开了与该方法属于同一构思的系统，标定中间过程不需要人员参与，通用性好、自动化水平高，保证了标定与测试的高效率和高精度，同时实现了数据集成管理、在线控制和监测。

技术领域

本发明涉及惯性测量单元标定与测试技术领域，尤其涉及一种IMU自动标定的测试方法和系统。

背景技术

由陀螺仪和加速度计组成的惯性测量单元(IMU)是捷联惯导系统(SINS)的敏感部件，对其标定和测试在SINS的使用中占有重要的地位。IMU标定是惯性导航的前提，标定结果将对导航精度产生直接影响；对IMU的测试可以评价其是否达到设计的性能指标或是否满足系统的使用要求。

惯性测量单元标定与测试的传统方法大都采用人工方式，一般使用静态多位置和速率转台测试，这种方法利用多位置对消原理，通过采集惯性器件原始数据解析计算各误差项，受原理的限制，各种误差项存在交叉耦合，另外惯性器件的噪声会污染解析用的原始测量数据，因此导致误差系数的可观测性较弱，实际标定和测试的精度不高，标定过程引入了人为因素影响，过程复杂，周期长，工作量大，效率低下。

随着自动化测试技术在惯性导航系统测试中的应用，国内外研制了各种惯性导航自动测试平台，实现了对转台的实时测控、信号采集、数据处理、标定计算、报告显示、打印和存储功能，一定程度上提高了标定与测试的效率和精度，但是功能单一，通用化和智能化程度不高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种IMU自动标定的测试方法和系统，以IMU整体为标定对象，考虑了惯性传感器轴间不完全正交误差及结构安装误差等因素，对IMU中各惯性传感器的初始零位、标度因数、安装误差系数等参数进行标定，标定中间过程不需要人员参与，通用性好、自动化水平高，减少各类因素干扰，保证了标定与测试的高效率和高精度，解决了现有技术精度不高、过程繁琐、效率低下和部分惯性导航自动测试平台功能单一、通用化和智能化程度不高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明实施例提供了一种IMU自动标定的测试方法，该方法包括根据用户界面的设定生成标定指令和测试指令，所述标定指令控制转台的工作状态；根据所述工作状态采集所述测试指令中的指定数据；根据所述指定数据调用控制算法计算标定参数及标定误差；根据所述标定参数及标定误差进行误差补偿，并将更新后的标定参数发送给IMU同时输出测试结果。

基于上述方法的另一个实施例中，根据用户界面的设定生成标定指令和测试指令包括：通过测试端软件的标定程序界面选择标定参数模型；通过测试端选择参照的不同测试标准和规范；通过测试端输入交互信息设置标定任务及测试任务。

可选地，所述标定指令控制转台的工作状态包括转台的位置信息和速率信息；所述位置信息包括目标位置和反馈位置，当反馈位置到达目标位置且速率为零，则判定转台到达目标位置且静止；所述速率信息包括目标速率和反馈速率，当反馈速率与目标速率误差在设定的范围内，则判定转台以目标速率稳定运动。

可选地，根据所述工作状态采集所述测试指令中的指定数据包括：通过获取转台的所述目标位置和所述目标速率，控制数据采集的开关确保采集到所述测试指令所需的所述指定数据；其中，所述数据采集包括测试端软件的数据采集或IMU内部的数据子系统的数据采集。

可选地，通过测试端软件的指令生成窗口将一个或多个所述测试指令生成一个测试指令文件，并完成所述测试端软件对所述测试指令文件的加载。