[发明专利]无人机中加速度计的校准方法、装置及电子设备在审

专利信息
申请号: 202211115081.0 申请日: 2022-09-14
公开(公告)号: CN115453149A 公开(公告)日: 2022-12-09
发明(设计)人: 陈方平;王娟;张竟佳;倪学斌;耿枝涛 申请(专利权)人: 天津云圣智能科技有限责任公司
主分类号: G01P21/00 分类号: G01P21/00
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 张萌
地址: 300450 天津市滨海新*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 无人机 加速度计 校准 方法 装置 电子设备
【权利要求书】:

1.一种无人机中加速度计的校准方法,其特征在于,所述无人机在预设测试台上以多个倾斜角度静止放置,所述无人机设置有加速度计,包括:

根据每个所述倾斜角度,确定所述无人机对应的参考加速度;

在所述无人机以所述倾斜角度静止放置时,通过所述加速度计采集所述无人机对应的至少一个实测加速度;

根据所述参考加速度和所述实测加速度校准所述加速度计。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述参考加速度和所述实测加速度校准所述加速度计的步骤,包括:

根据每个实测加速度的极值,分别识别每个所述实测加速度所对应的倾斜角度;

根据每个所述倾斜角度对应的所述实测加速度,确定每个所述倾斜角度对应的均值加速度;

基于所述参考加速度和每个所述倾斜角度对应的所述均值加速度,确定所述加速度计对应的目标误差模型,以基于所述加速度计误差模型校准所述加速度计。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述参考加速度和每个所述倾斜角度对应的所述均值加速度,确定所述加速度计对应的目标误差模型的步骤,包括:

获取所述加速度计对应的初始误差模型;

利用最小二乘法拟合所述初始误差模型对应的参数求解方程,并利用高斯-若尔当消元法对所述参数求解方程中的高维矩阵进行求逆运算,得到目标模型参数;

基于所述目标模型参数对所述初始误差模型进行更新,得到所述加速度计对应的目标误差模型。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据所述参考加速度和所述实测加速度校准所述加速度计的步骤之后,所述方法还包括:

通过所述加速度计采集所述无人机对应的待校准加速度;

对所述待校准加速度进行滤波处理,并通过所述目标误差模型更新所述滤波处理后的待校准加速度,得到所述无人机对应的校准后加速度。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述倾斜角度包括水平角度、第一倾斜角度和第二倾斜角度,所述水平角度所在平面、所述第一倾斜角度所在平面与所述第二倾斜角度所在平面之间两两垂直。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述无人机设置有无人机支撑部、无人机左臂、无人机右臂、无人机头部和无人机尾部,所述第一倾斜角度包括左倾斜角度和/或右倾斜角度,所述第二倾斜角度包括前倾斜角度和/或后倾斜角度;在所述根据每个所述倾斜角度,确定所述无人机对应的参考加速度的步骤之前,所述方法还包括:

根据所述无人机支撑部与所述无人机左臂之间的相对位置关系,确定所述左倾斜角度;

以及,根据所述无人机支撑部与所述无人机右臂之间的相对位置关系,确定所述右倾斜角度;

以及,根据所述无人机支撑部与所述无人机头部之间的相对位置关系,确定所述前倾斜角度;

以及,根据所述无人机支撑部与所述无人机尾部之间的相对位置关系,确定所述后倾斜角度。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据每个所述倾斜角度,确定所述无人机对应的参考加速度的步骤,包括:

获取所述水平角度对应的水平重力加速度;

基于所述水平重力加速度和预先设置的坐标系转换矩阵,分别确定所述左倾斜角度对应的左重力加速度、所述右倾斜角度对应的右重力加速度、所述前倾斜角度对应的前重力加速度、所述后倾斜角度对应的后重力加速度;

根据所述水平中立加速度、所述左重力加速度、所述右重力加速度、所述前重力加速度和所述后重力加速度,得到所述无人机对应的参考加速度。

8.一种无人机中加速度计的校准装置,其特征在于,所述无人机在预设测试台上以多个倾斜角度静止放置,所述无人机设置有加速度计,包括:

参考加速度确定模块,用于根据每个所述倾斜角度,确定所述无人机对应的参考加速度;

实测加速度采集模块,用于在所述无人机以所述倾斜角度静止放置时,通过所述加速度计采集所述无人机对应的至少一个实测加速度;

校准模块,用于根据所述参考加速度和所述实测加速度校准所述加速度计。

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