[发明专利]陀螺信号的确定方法、装置和设备

说明书

本发明实施例公开了陀螺信号的确定方法、装置和设备，确定方法包括：根据惯性测量单元输出的欧拉角得到的第一角速率进行第一滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第一低频角速率分量；对陀螺角速率进行第二滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第二低频角速率分量，根据原始陀螺信号和所述第二低频角速率分量得到高频角速率分量；根据所述第一低频角速率分量和所述高频角速率分量得到角速率信号。本发明将惯性测量单元输出的欧拉角作为基准，由此推算角速率信号，将此信号低频部分与陀螺仪输出信号高频部分融合，最终输出低零漂、高带宽、低噪声的陀螺信号，满足专业级以上光电载荷应用需求。

技术领域

本发明实施例涉及光电载荷研制领域，具体涉及陀螺信号的确定方法、装置和设备。

背景技术

稳定平台光系统广泛应用于拍摄云台、光电载荷(机载、车载)、导弹平台导引头等领域，陀螺仪是这类系统不可或缺的核心器件。随着稳定平台技术应用越来越广泛，对于光电吊舱、车载稳瞄、导弹导引头等价格高昂系统提出了低成本化需求，对于无人机拍摄云台等民用消费系统提出了保持低价格前提下提高稳定性能的需求，如电力巡线、石油管线巡逻监控等无人机光电吊舱系统提出性能价格兼顾的需求。

作为稳定平台系统核心部件的陀螺仪性能是决定稳定平台系统的关键因素之一。不同性能陀螺仪价格差异很大，吊舱、车载稳瞄稳定平台所用高端陀螺仪价格为数万元；军用导引头稳定平台低端陀螺仪约为几元万；无人机拍摄云台所用低成本陀螺仪价格约为几十元；价格处于千元量级的民用高端陀螺仪虽然动态性能较高但零漂严重，不满足专业领域性能需求，用于民用消费领域又存在成本过高问题。

总体而言，专用领域陀螺仪性能高而价格高昂，用民用高端陀螺仪替代虽然能够达到降低成本的目的，但由于零漂严重无法满足需求；无人机拍摄云台限于价格因素无法使用高端陀螺提升性能；专业领域无人机光电吊舱系统也处于性能与价格难以兼顾的窘况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供陀螺信号的确定方法、装置和设备，用以解决现有专用领域陀螺仪性能高而价格高昂，民用高端陀螺仪零漂严重无法满足需求的问题。

为实现上述目的，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种陀螺信号的确定方法，包括：根据惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)输出的欧拉角得到第一角速率进行第一滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第一低频角速率分量；对陀螺角速率进行第二滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第二低频角速率分量，根据原始陀螺信号和所述第二低频角速率分量得到高频角速率分量；根据所述第一低频角速率分量和所述高频角速率分量得到角速率信号。

根据本发明的一个实施例，所述第一滤波为一阶低通滤波、二阶低通滤波或卡尔曼滤波。

根据本发明的一个实施例，所述第二滤波与所述第一滤波的滤波方式相同。

第二方面，本发明实施例还提供一种陀螺信号的确定装置，包括：获取模块，用于获取惯性测量单元输出的欧拉角和陀螺角速率；控制处理模块，用于根据所述欧拉角得到第一角速率进行第一滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第一低频角速率分量；所述控制处理模块还用于对所述陀螺角速率进行第二滤波，滤除高频信号分量及噪声，得到第二低频角速率分量，根据原始陀螺信号和所述第二低频角速率分量得到高频角速率分量；所述控制处理模块还用于根据所述第一低频角速率分量和所述高频角速率分量得到角速率信号。

根据本发明的一个实施例，所述第一滤波为一阶低通滤波、二阶低通滤波或卡尔曼滤波。

根据本发明的一个实施例，所述第二滤波与所述第一滤波的滤波方式相同。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和至少一个存储器；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如第一方面所述的陀螺信号的确定方法。