[发明专利]一种IMU仿真方法及IMU仿真模型

说明书

本发明实施方式涉及仿真技术领域，特别是涉及一种IMU仿真方法及IMU仿真模型。所述IMU仿真方法应用于IMU仿真模型，所述IMU仿真模型包括陀螺仪仿真模型和加速度计仿真模型，所述方法包括：获取第一随机噪声、第二随机噪声和确定性误差，叠加所述第一随机噪声、所述第二随机噪声和所述确定性误差，并输出误差噪声项；根据所述误差噪声项计算IMU仿真数据。通过上述方式，本发明实施方式能够方便快捷地仿真出IMU数据。

技术领域

本发明实施方式涉及仿真技术领域，特别是涉及一种IMU仿真方法及IMU仿真模型。

背景技术

惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)是一种测量物体三轴角速度和三轴加速度的装置，包括三个单轴陀螺仪和三个单轴加速度计，其中，三个单轴加速度计用于检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，三个单轴陀螺仪则用于检测载体坐标系的角速度信号，合并起来就能测量出物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。

而惯性测量单元在实际使用过程中存在误差，使得惯性测量单元实际所测得的加速度和角速度与理想数值存在一定偏差，于是，每次测量物体的加速度和角速度时，均需要使用惯性测量单元搭建实体的硬件平台来测量，较为麻烦，且成本较高。

发明内容

本发明实施方式旨在提供一种IMU仿真方法及IMU仿真模型，能够方便快捷地仿真出IMU数据。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种IMU仿真方法，应用于IMU仿真模型，所述IMU仿真模型包括陀螺仪仿真模型和加速度计仿真模型，所述方法包括：

获取第一随机噪声、第二随机噪声和确定性误差，

叠加所述第一随机噪声、所述第二随机噪声和所述确定性误差，并输出误差噪声项；

根据所述误差噪声项生成IMU仿真数据。

可选地，所述获取所述第一随机噪声、所述第二随机噪声和所述确定性误差的步骤之前，还包括：

获取待仿真噪声参数、待仿真标定参数和待仿真输入变量；根据所述待仿真噪声参数、所述待仿真标定参数和所述待仿真输入变量生成所述第一随机噪声、所述第二随机噪声和所述确定性误差。

可选地，所述IMU仿真模型为陀螺仪仿真模型时，

所述待仿真噪声参数包括：角加速率白噪声标准差、角速率白噪声标准差；

所述待仿真标定参数包括：陀螺仪比例因子系数、陀螺仪安装误差与轴间耦合系数、线性加速度、加速度灵敏度、陀螺仪静态偏差；

所述待仿真输入变量包括理想角速度。

可选地，根据所述角加速率白噪声标准差生成所述第一随机噪声，所述第一随机噪声包括角速率随机游走；

根据所述角速率白噪声标准差生成所述第二随机噪声，所述第二随机噪声包括宽带角速率白噪声；

根据所述陀螺仪比例因子系数、所述陀螺仪安装误差与轴间耦合系数、所述线性加速度、所述加速度灵敏度、所述陀螺仪静态偏差以及所述理想角速度生成所述确定性误差，所述确定性误差包括陀螺仪比例因子、陀螺仪安装误差与轴间耦合、线性加速度影响以及陀螺仪静态偏差。

可选地，所述IMU仿真模型为加速度计仿真模型时，

所述待仿真噪声参数包括：加加速率白噪声标准差、加速率白噪声标准差；

所述待仿真标定参数包括：加速度计比例因子系数、加速度计安装误差与轴间耦合系数、加速度计静态偏差；

所述待仿真输入变量包括理想加速度。