[发明专利]基于神经网络的九轴姿态传感器一体化智能误差补偿方法在审

专利信息
申请号: 202111673355.3 申请日: 2021-12-31
公开(公告)号: CN114705184A 公开(公告)日: 2022-07-05
发明(设计)人: 汪进文;董捷飔;邓志红;宋新宇 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: G01C21/16 分类号: G01C21/16;G06N3/08
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 袁瑞霞
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 神经网络 姿态 传感器 一体化 智能 误差 补偿 方法
【权利要求书】:

1.一种基于神经网络的九轴姿态传感器一体化智能误差补偿方法,其特征在于,所述神经网络为BP神经网络,所述补偿方法包括以下步骤:

S1:首先分别对陀螺仪、加速度计和磁阻传感器进行误差补偿,融合三种传感器误差补偿方法及结果;

采集不同精度的九轴姿态传感器的测量输出值,将精度高的传感器输出值作为真值,精度低的输出值作为带误差的测量值,将两组信号分别进行空间对准和时间对准,将信号划分为神经网络的训练集和测试集;

S2:采用训练集训练BP神经网络,输入为低精度九轴姿态传感器输出测量值;输出为高精度九轴姿态传感器输出测量值;

S3:采用误差曲线最大值和平均值以及RMSE作为评价补偿效果指标;其中陀螺仪X轴RMSE为:

其中,指陀螺仪x轴误差补偿前后误差的RMSE指标,ωx(i)和指陀螺仪第i次测量x轴输出的测量值和误差补偿得到的x轴输入估计值。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述神经网络训练算法为levenbergmarquardt,损失函数为Mean Square Error。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述神经网络的隐藏层层数、神经元节点数以及迭代次数根据训练集确定。

4.一种基于神经网络的九轴姿态传感器一体化智能误差补偿方法,其特征在于,所述神经网络为RBF神经网络;所述补偿方法包括以下步骤:

S1:首先分别对陀螺仪、加速度计和磁阻传感器进行误差补偿,融合三种传感器误差补偿方法及结果;采集不同精度的九轴姿态传感器的测量输出值,将精度高的传感器输出值作为真值,精度低的输出值作为带误差的测量值,将两组信号分别进行空间对准和时间对准,将信号划分为神经网络的训练集和测试集;

S2:采用训练集训练RBF神经网络,输入为低精度九轴传感器输出测量值,输出为九轴传感器输出测量值;

S3:采用误差曲线最大值和平均值以及RMSE作为评价补偿效果指标。

5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述神经网络的分散度参数根据训练集不同进行调整。

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