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传感器标定方法及装置、存储介质及电子装置与流程 (传感器的标定是什么)

来源: 浏览:1次  更新时间:2021-11-23 22:21

目录

传感器的标定方法

传感器标定办法及安装、保存介质及电子安装与过程

1.本创造波及通讯范围简直而言波及一种传感器标定办法及安装、保存介质及电子安装。


背景本领:

2.跟着科技的展开江西新闻波及一种传感器标定办法及安装、保存介质及电子安装。


背景本领:

2.跟着科技的展开百般百般的传感器被款待运用于生存、军事、航海、航天以及探测等范围每一个须要收集数据的场合都须要用到闭于应的传感器。为了后续的数据处置以及数据处置截止的精确性闭于传感器收集数据的精度乞求很高因此闭于传感器的标定特殊沉要。现有本领中闭于传感器的标定采用的是多项式办法的缺点模型。上述多项式办法的缺点模型采用的的多地位标定办法大概了隐含在多项式中的高阶耦合项大概了标定过程中模型参数的时变个性难以赢得预期的标定效验。
3.针闭于相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题尚未提出灵验的处理筹备。


本领实行因素:

4.本创造实行例供给了一种传感器标定办法及安装、保存介质及电子安装以处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题。
5.依据本创造的一个实行例供给了一种传感器标定办法包括:标定处置办法个中所述标定处置办法包括:依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
6.可选的依据所述参数数据闭于惯性传感器进行标定处置之后所述办法还包括:在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景下中断标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行所述标定处置办法直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值。
7.可选的经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置包括:在所述传感器缺点模型包括陀螺仪缺点模型的情景下将以下陀螺仪公式决定为所述陀螺仪缺点模型:u=ω0+k
g
ωu为陀螺仪的输出w0为所述陀螺仪的零偏ω为所述陀螺仪的输出k
g
所述陀螺仪的标度因数;将所述转化数据输出到所述陀螺仪公式中以闭于所述转化数据进行数据领会处置。
8.可选的经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置包括:在所述传感器缺点模型包括加快度计缺点模型的情景下将以下加快度公式决定为所述加快度计缺点模型:f=a0+k
a
af为加快度计的输出a0为所述加快度计的零偏a为所述加快度计的输出k
a
为所述加快度计的标度因数;将所述转化数据输出到所述加快度公式中以闭于所述转
动数据进行数据领会处置。
9.可选的经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置包括:将所述转化数据输出到所述陀螺仪缺点模型中赢得陀螺仪输出数据;在所述惯性传感器包括陀螺仪的情景下依据所述陀螺仪输出数据闭于所述陀螺仪进行标定处置。
10.可选的经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置包括:将所述转化数据输出到所述加快度计缺点模型中赢得加快度输出数据;在所述惯性传感器包括加快度计的情景下依据所述加快度输出数据闭于所述加快度计进行标定处置。
11.依据本创造的一个实行例供给了一种传感器标定安装包括:控制模块用于依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;采集模块用于经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;建模模块用于公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;领会模块用于经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
12.可选的所述领会模块还用于:在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景下中断标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行所述标定处置办法直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值。
13.依据本创造的又一个实行例还供给了一种估计机可读的保存介质所述估计机可读的保存介质包括保存的步调个中所述步调运行时实行以就任一项中所述的办法。
14.依据本创造的又一个实行例还供给了一种电子安装包括保存器和处置器所述保存器中保存有估计机步调所述处置器被树立为经过所述估计机步调实行以就任一项中所述的办法。
15.经过本创造标定处置办法个中所述标定处置办法包括:依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。也即是说经过上述本领筹备依据转台控制信息控制三轴转台转化经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型。经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。采用上述本领筹备处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
附图证明
16.此场合证明的附图用来供给闭于本创造的进一步领会产生本本领的一局部本发
明的表示性实行例及其证明用于解释本创造并不产生闭于本创造的不当规定。在附图中:
17.图1是本创造实行例的一种传感器标定办法的估计机结尾的硬件构造框图;
18.图2是依据本创造实行例的一种传感器标定办法的过程表示图;
19.图3是依据本创造实行例的一种传感器自动标定的过程图;
20.图4是依据本创造实行例的一种传感器缺点补充的过程图;
21.图5是依据本创造实行例的一种传感器自动标定的过程表示图;
22.图6是依据本创造实行例的一种陀螺仪标定的过程图;
23.图7是依据本创造实行例的一种加快度计标定的过程图;
24.图8是依据本创造实行例的一种传感器标定安装的构造框图。
简直实行办法
25.为了使本本领范围的人员更好地领会本创造筹备底下将共同本创造实行例中的附图闭于本创造实行例中的本领筹备进行领会、完备地刻画明显所刻画的实行例只是是本创造一局部的实行例而不是理想的实行例。基于本创造中的实行例本范围普遍本领人员在不干出创造性处事前提下所赢得的十脚其他实行例都该当属于本创造保护的范畴。须要证明的是在不辩论的情景下本本领中的实行例及实行例中的特性不妨彼此拉拢。
26.须要证明的是本创造的证明书籍和权利乞求书籍及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于辨别好像的闭于象而不必用于刻画特定的程序大概先后步骤。该当领会如许运用的数据在符合情景下不妨调换以便此地刻画的本创造的实行例不妨以除了在此地图示大概刻画的那些之外的程序实行。其他术语“包括”和“具备”以及他们的所有变形企图在于弥漫不排他的包括比方包括了一系列办法大概单元的过程、办法、体系、产品大概设备不必限于领会地列出的那些办法大概单元而是可包括不领会地列出的大概闭于于这些过程、办法、产品大概设备固有的其他办法大概单元。
27.本本领实行例所供给的办法实行例不妨在估计机结尾大概者好像的运算安装中实行。以运行在估计机结尾上为例图1是本创造实行例的一种传感器标定办法的估计机结尾的硬件构造框图。如图1所示估计机结尾不妨包括一个大概多个(图1中仅示出一个)处置器102(处置器102不妨包括然而不限于微处置器(microprocessor unit简称是mpu)大概可编程逻辑器件(programmable logic device简称是pld))和用于保存数据的保存器104在一个示例性实行例中上述估计机结尾还不妨包括用于通讯功效的传输设备106以及输出输出设备108。本范围普遍本领人员不妨领会图1所示的构造仅为表示其并不闭于上述估计机结尾的结结产生规定。比方估计机结尾还可包括比图1中所示更多大概者更少的组件大概者具备与图1所示雷共功效大概比图1所示功效更多的不共的摆设。
28.保存器104可用于保存估计机步调比方运用软件的软件步调以及模块如本创造实行例中的传感器标定办法闭于应的估计机步调处置器102经过运行保存在保存器104内的估计机步调从而实行百般功效力用以及数据处置即实行上述的办法。保存器104可包括高速随机保存器还可包括非易失性保存器如一个大概者多个磁性保存安装、闪存、大概者其他非易失性固态保存器。在一些实例中保存器104可进一步包括相闭于于处置器102长途树立的保存器这些长途保存器不妨经过搜集对接至估计机结尾。上述搜集的实例包括然而
不限于互联网、企业里面网、局域网、挪动通讯网及其拉拢。
29.传输安装106用于经过一个搜集接收大概者发送数据。上述的搜集简直实例可包括估计机结尾的通讯供给商供给的无线搜集。在一个实例中传输安装106包括一个搜集适配器(network interface controller简称为nic)其可经过基站与其他搜集设备贯串从而可与互联网进行通讯。在一个实例中传输安装106可认为射频(radio frequency简称为rf)模块其用于经过无线办法与互联网进行通讯。
30.在本实行例中供给了一种传感器标定办法图2是依据本创造实行例的一种传感器标定办法的过程表示图该传感器标定办法包括如下办法:
31.办法s202:依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;
32.办法s204:经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;
33.办法s206:公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;
34.办法s208:经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
35.经过本创造标定处置办法个中所述标定处置办法包括:依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。也即是说经过上述本领筹备依据转台控制信息控制三轴转台转化经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型。经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。采用上述本领筹备处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
36.在办法s208之后也即是依据所述参数数据闭于惯性传感器进行标定处置之后在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景下中断标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行所述标定处置办法直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值。
37.也即是说闭于惯性传感器进行标定处置包括:依据办法s202

办法s208闭于惯性传感器第一次进行标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景下中断闭于惯性传感器标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行办法s202

办法s208直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值分宜县直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值中断闭于惯性传感器标定处置。经过屡次闭于惯性传感器进行标定处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
38.在一个可选实行例中经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置包括:在所述传感器缺点模型包括陀螺仪缺点模型的情景下将以下陀螺仪公式决定为所
述陀螺仪缺点模型:u=ω0+k
g
ωu为陀螺仪的输出w0为所述陀螺仪的零偏ω为所述陀螺仪的输出k
g
所述陀螺仪的标度因数;将所述转化数据输出到所述陀螺仪公式中以闭于所述转化数据进行数据领会处置。
39.须要证明的是将陀螺仪公式决定为所述陀螺仪缺点模型本质上是将陀螺仪公式的矩阵办法决定为陀螺仪缺点模型陀螺仪公式:u=ω0+kgω的矩阵办法:
[0040][0041]
个中u
x
u
y
u
z
为陀螺仪的输出u分别在x轴、y轴和z轴的值;ω
0x
ω
0y
ω
0z
为陀螺仪的零偏w0分别在x轴、y轴和z轴的值;ω
x
ω
y
ω
z
为陀螺仪的输出ω分别在x轴、y轴和z轴的值;k
gx
k
gy
k
gz
为陀螺仪的标度因数k
g
分别在x轴、y轴和z轴的值。
[0042]
在一个可选实行例中经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置分宜县经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置包括:在所述传感器缺点模型包括加快度计缺点模型的情景下将以下加快度公式决定为所述加快度计缺点模型:f=a0+k
a
af为加快度计的输出a0为所述加快度计的零偏a为所述加快度计的输出k
a
为所述加快度计的标度因数;将所述转化数据输出到所述加快度公式中以闭于所述转化数据进行数据领会处置。
[0043]
须要证明的是将加快度计公式决定为所述加快度计缺点模型本质上是将加快度计公式的矩阵办法决定为加快度计缺点模型加快度计公式:f=a0+k
a
a的矩阵办法:
[0044][0045]
个中f
x
f
y
f
z
为加快度计的输出f分别在x轴、y轴和z轴的值;a
0x
a
0y
a
0z
为加快度计的零偏a0分别在x轴、y轴和z轴的值;a
x
a
y
a
z
为加快度计的输出a分别在x轴、y轴和z轴的值;k
ax
k
ay
k
az
为加快度计的标度因数k
a
分别在x轴、y轴和z轴的值。
[0046]
在一个可选实行例中经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置包括:将所述转化数据输出到所述陀螺仪缺点模型中赢得陀螺仪输出数据;在所述惯性传感器包括陀螺仪的情景下依据所述陀螺仪输出数据闭于所述陀螺仪进行标定处置。
[0047]
须要证明的是将所述转化数据输出到所述陀螺仪缺点模型中赢得陀螺仪输出数据个中参数数据包括陀螺仪输出数据依据所述陀螺仪输出数据闭于所述陀螺仪进行标定处置个中所述惯性传感器包括陀螺仪。
[0048]
在一个可选实行例中经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置包括:将所述转化数据输出到所述加快度计缺点模型中赢得加快度输出数据;在所述惯性传感器包括加快度计的情景下依据所述加快度输出数据闭于所述加快度计进行标定处置。
[0049]
须要证明的是将所述转化数据输出到所述加快度计缺点模型中赢得加快度输出数据个中参数数据包括加快度输出数据;依据所述加快度输出数据闭于所述加快度计进行标定处置所述惯性传感器包括加快度计。
[0050]
依据采集的数据闭于上述加快度计缺点模型和陀螺仪缺点模型中的参数进行求解本创造可选实行例中采用的是最小二趁法。
[0051]
记数据测量值为y
i
与模型估计的估计值之间的缺点为将倾向平方最小动作规则(即最小二趁规则则)来决定待定参数和的办法称为最小二趁法。用公式展现最小二趁法满脚如下最小二趁规则:
[0052][0053]
在给定一组尝试数据后(x
i
,y
i
)是已知的而和姑且未知这时不妨将他们瞅作是未知变量因此q是和的二元函数。依据多元函数的极值表面q的极小值必定取在q闭于和的偏导数为零的驻点处即待定参数和需满脚:
[0054][0055]
常将上式称为正规方程组解之可得:
[0056][0057]
在给定某组尝试数据的前提下便不妨求出上述加快度计缺点模型和陀螺仪缺点模型中未知的参数。
[0058]
在一个可选实行例中本创造的传感器不妨是mems

imu传感器。mems惯性测量单元由三个加快度计和三个mems陀螺仪构成mems惯性元器件的参数可分为理想参数、固态参数、时变参数、温变参数等。以顽固的缺点模型为例在进行分立式缺点标准时仅计划mems惯性测量单元的固态参数而且只计划其零阶和一阶参数不计划安置缺点重要包括mems陀螺仪和加快度计的零偏、标度因数。
[0059]
为了更好的领会上述本领筹备运用以下可选过程图用于解释证明传感器标定办法的所有过程。
[0060]
图3是依据本创造实行例的一种传感器自动标定的过程图如图3所示:
[0061]
自动标定安装由四局部构成:转台控制估计机、转台启动器、三轴转台和高本能估计机。开始经过转台控制估计机树立转台的处事形式和速率转台启动器收到上述信息后使三轴转台运作高本能估计机经过通讯协议(以rs

422为例)采集转台输出的数据树立相应的缺点模型(也等于传感器缺点模型)经过算法实行解算出闭于应的参数再将参数经过通讯协议返回给传感器。数据发送给传感器后须要闭于参数进行考订这时经过转台控制估计机树立转台的处事形式和速率三轴转台运作后参瞅在数据列表中数据和树立的参数是否普遍是否有较大的缺点。如缺点很小标定成功;反之反复上述办法。
[0062]
图4是依据本创造实行例的一种传感器缺点补充的过程图如图4所示:
[0063]
mems惯性测量单元的缺点补充是依据其输出u与输出u之间的差来树立补充模型运用树立好的缺点补充模型闭于加快度计的输出数据进行补充补充后的输出截止为u'。
[0064]
图5是依据本创造实行例的一种传感器自动标定的过程表示图如图5所示:
[0065]
s502:经过未标定的mems陀螺仪分别采集mems陀螺仪的三个敏锐轴笔直于内框(地面)时不共速率转化下的输出数据;
[0066]
s504:经过未标定的加快度计分别采集mems加快度计的三个敏锐轴处于笔直于地面目标时的输出数据;
[0067]
s506:闭于输出数据进行mems惯性器件的树立传感器缺点模型求出mems陀螺仪和加快度计的零偏、标度因数依据求出零偏、标度因数的传感器缺点模型拟合出mems惯性器件的缺点依据缺点闭于mems惯性器件进行赶快标定。mems惯性器件的标定是运用mems陀螺仪感触的角速度与三轴转台输出轴转化的角速度经过三轴转台的内框的转速来标定mems陀螺仪;运用mems加快度计闭于沉力加快度g的感触来标定加快度计经过三周转台内框(隔震台)的停止状况来标定mems加快度计。
[0068]
图6是依据本创造实行例的一种陀螺仪标定的过程图如图6所示:
[0069]
s602:初始地位将三周转台的外框和中框锁死将mems陀螺仪的输出基准轴经过工装处于笔直于内框程度地位;
[0070]
s604:转台上电只转化内框树立内框的速率分别为1000、500、200、0、(

200)、(

500)、(

1000)。(个中每个转速保护10s以上单元均为
°
/s);
[0071]
s606:将采集的数据信息保持在文本中;
[0072]
s608:反复办法s602

s606获得三个轴向的mems陀螺仪输出数据;
[0073]
s610:运用mems自动标定步调挨开记录的数据经过步调解算出陀螺仪的零偏和标度因数并将上述二个参数发送回mems陀螺仪实行闭于其的标定。
[0074]
图7是依据本创造实行例的一种加快度计标定的过程图如图7所示:
[0075]
s702:初始地位mems加快度计的输出基准轴经过工装笔直于隔震台大概三轴转台的内框(地面);
[0076]
s704:分别保护mems加快度计在9.8m/s2、0m/s2、(

9.8m/s2)各保护10s停止不动;
[0077]
s706:将采集的数据信息保持在文本中;
[0078]
s708:反复办法s702

s706获得三个轴向的mems加快度计输出数据;
[0079]
s710:运用mems自动标定步调挨开记录的数据经过步调解算出加快度计的零偏和标度因数并将上述二个参数发送回mems加快度计实行闭于其的标定。
[0080]
经过本创造标定处置办法个中所述标定处置办法包括:依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。也即是说经过上述本领筹备依据转台控制信息控制三轴转台转化经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模
型。经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。采用上述本领筹备处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
[0081]
经过以上的实行办法的刻画本范围的本领人员不妨领会地领会到依据上述实行例的办法可借帮软件加必定的通用硬件平台的办法来实行天然也不妨经过硬件然而许多情景下前者是更好的实行办法。基于如许的领会本创造的本领筹备本质上大概者说闭于现有本领干出奉献的局部不妨以软件产品的办法展现出来该估计机软件产品保存在一个保存介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中包括若搞指令用以使得一台结尾设备(不妨是手机估计机效劳器大概者搜集设备等)实行本创造各个实行例所述的办法。
[0082]
在本实行例中还供给了一种传感器标定安装该安装用于实行上述实行例及优选实行办法已经进行过证明的不再赘述。如以下所运用的术语“模块”不妨实行预定功效的软件和/大概硬件的拉拢。纵然以下实行例所刻画的安装较好地以软件来实行然而是硬件大概者软件和硬件的拉拢的实行也是大概并被构想的。
[0083]
图8是依据本创造实行例的一种传感器标定安装的构造框图包括:
[0084]
控制模块80用于依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;
[0085]
采集模块82用于经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;
[0086]
建模模块84用于公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;
[0087]
领会模块86用于经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
[0088]
经过本创造依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。也即是说经过上述本领筹备依据转台控制信息控制三轴转台转化经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型。经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。采用上述本领筹备处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
[0089]
可选的领会模块86还用于在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景下中断标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行所述标定处置办法直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值。
[0090]
也即是说闭于惯性传感器进行标定处置包括:依据办法s202

办法s208闭于惯性传感器第一次进行标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值小于预设阈值的情景
下中断闭于惯性传感器标定处置;在所述转化数据和所述参数数据的差值大于所述预设阈值的情景下轮回实行办法s202

办法s208直至所述转化数据和所述参数数据的差值小于所述预设阈值中断闭于惯性传感器标定处置。经过屡次闭于惯性传感器进行标定处理相闭本领中闭于传感器的标定效验差的问题从而普及传感器采集数据的精确性。
[0091]
可选的领会模块86还用于在所述传感器缺点模型包括陀螺仪缺点模型的情景下将以下陀螺仪公式决定为所述陀螺仪缺点模型:u=ω0+k
g
ωu为陀螺仪的输出w0为所述陀螺仪的零偏ω为所述陀螺仪的输出k
g
所述陀螺仪的标度因数;将所述转化数据输出到所述陀螺仪公式中以闭于所述转化数据进行数据领会处置。
[0092]
须要证明的是将陀螺仪公式决定为所述陀螺仪缺点模型本质上是将陀螺仪公式的矩阵办法决定为陀螺仪缺点模型陀螺仪公式:u=ω0+kgω的矩阵办法:
[0093][0094]
个中u
x
u
y
u
z
为陀螺仪的输出u分别在x轴、y轴和z轴的值;ω
0x
ω
0y
ω
0z
为陀螺仪的零偏w0分别在x轴、y轴和z轴的值;ω
x
ω
y
ω
z
为陀螺仪的输出ω分别在x轴、y轴和z轴的值;k
gx
k
gy
k
gz
为陀螺仪的标度因数k
g
分别在x轴、y轴和z轴的值。
[0095]
可选的领会模块86还用于在所述传感器缺点模型包括加快度计缺点模型的情景下将以下加快度公式决定为所述加快度计缺点模型:f=a0+k
a
af为加快度计的输出a0为所述加快度计的零偏a为所述加快度计的输出k
a
为所述加快度计的标度因数;将所述转化数据输出到所述加快度公式中以闭于所述转化数据进行数据领会处置。
[0096]
须要证明的是将加快度计公式决定为所述加快度计缺点模型本质上是将加快度计公式的矩阵办法决定为加快度计缺点模型加快度计公式:f=a0+k
a
a的矩阵办法:
[0097][0098]
个中f
x
f
y
f
z
为加快度计的输出f分别在x轴、y轴和z轴的值;a
0x
a
0y
a
0z
为加快度计的零偏a0分别在x轴、y轴和z轴的值;a
x
a
y
a
z
为加快度计的输出a分别在x轴、y轴和z轴的值;k
ax
k
ay
k
az
为加快度计的标度因数k
a
分别在x轴、y轴和z轴的值。
[0099]
可选的领会模块86还用于将所述转化数据输出到所述陀螺仪缺点模型中赢得陀螺仪输出数据;在所述惯性传感器包括陀螺仪的情景下依据所述陀螺仪输出数据闭于所述陀螺仪进行标定处置。
[0100]
须要证明的是将所述转化数据输出到所述陀螺仪缺点模型中赢得陀螺仪输出数据个中参数数据包括陀螺仪输出数据依据所述陀螺仪输出数据闭于所述陀螺仪进行标定处置个中所述惯性传感器包括陀螺仪。
[0101]
可选的领会模块86还用于将所述转化数据输出到所述加快度计缺点模型中赢得加快度输出数据;在所述惯性传感器包括加快度计的情景下依据所述加快度输出数据闭于所述加快度计进行标定处置。
[0102]
须要证明的是将所述转化数据输出到所述加快度计缺点模型中赢得加快度输
出数据个中参数数据包括加快度输出数据;依据所述加快度输出数据闭于所述加快度计进行标定处置所述惯性传感器包括加快度计。
[0103]
依据采集的数据闭于上述加快度计缺点模型和陀螺仪缺点模型中的参数进行求解本创造可选实行例中采用的是最小二趁法。
[0104]
记数据测量值为y
i
与模型估计的估计值之间的缺点为将倾向平方最小动作规则(即最小二趁规则则)来决定待定参数和的办法称为最小二趁法。用公式展现最小二趁法满脚如下最小二趁规则:
[0105][0106]
在给定一组尝试数据后(x
i
,y
i
)是已知的而和姑且未知这时不妨将他们瞅作是未知变量因此q是和的二元函数。依据多元函数的极值表面q的极小值必定取在q闭于和的偏导数为零的驻点处即待定参数和需满脚:
[0107][0108]
常将上式称为正规方程组解之可得:
[0109][0110]
在给定某组尝试数据的前提下便不妨求出上述加快度计缺点模型和陀螺仪缺点模型中未知的参数。
[0111]
在一个可选实行例中本创造的传感器不妨是mems

imu传感器。mems惯性测量单元由三个加快度计和三个mems陀螺仪构成mems惯性元器件的参数可分为理想参数、固态参数、时变参数、温变参数等。以顽固的缺点模型为例在进行分立式缺点标准时仅计划mems惯性测量单元的固态参数而且只计划其零阶和一阶参数不计划安置缺点重要包括mems陀螺仪和加快度计的零偏、标度因数。
[0112]
须要证明的是上述各个模块是不妨经过软件大概硬件来实行的闭于于后者不妨经过以下办法实行然而不限于此:上述模块均位于普遍处置器中;大概者上述各个模块以大肆拉拢的办法分别位于不共的处置器中。
[0113]
本创造的实行例还供给了一种保存介质该保存介质中保存有估计机步调个中该估计机步调被树立为运行时实行上述任一项办法实行例中的办法。
[0114]
可选地在本实行例中上述保存介质不妨被树立为保存用于实行以下办法的估计机步调:
[0115]
s1依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转
台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;
[0116]
s2经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;
[0117]
s3公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;
[0118]
s4经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
[0119]
可选地在本实行例中上述保存介质不妨包括然而不限于:u盘、只读保存器(read

only memory简称为rom)、随机存取保存器(random access memory简称为ram)、挪动硬盘、磁碟大概者光盘等百般不妨保存估计机步调的介质。
[0120]
本创造的实行例还供给了一种电子安装包括保存器和处置器该保存器中保存有估计机步调该处置器被树立为运行估计机步调以实行上述任一项办法实行例中的办法。
[0121]
可选地上述电子安装还不妨包括传输设备以及输出输出设备个中该传输设备和上述处置器对接该输出输出设备和上述处置器对接。
[0122]
可选地在本实行例中上述处置器不妨被树立为经过估计机步调实行以下办法:
[0123]
s1依据转台控制信息控制三轴转台转化个中所述转台控制信息包括:经过转台控制估计机树立的三轴转台的处事形式和转化速率;
[0124]
s2经过惯性传感器采集所述三轴转台的转化数据并将所述转化数据发送给数据采集估计机;
[0125]
s3公布所述数据采集估计机依据树立所述惯性传感器的传感器缺点模型;
[0126]
s4经过传感器缺点模型闭于所述转化数据进行数据领会处置赢得参数数据并依据所述参数数据闭于所述惯性传感器进行标定处置。
[0127]
可选地在本可选地本实行例中的简直示例不妨参照上述实行例及可选实行办法中所刻画的示例本实行例在此不再赘述。
[0128]
明显本范围的本领人员该当精确上述的本创造的各模块大概各办法不妨用通用的估计安装来实行它们不妨会合在单个的估计安装上大概者分别在多个估计安装所构成的搜集上可选地它们不妨用估计安装可实行的步调代码来实行从而不妨将它们保存在保存安装中由估计安装来实行而且在某些情景下不妨以不共于此处的程序实行所示出大概刻画的办法大概者将它们分别创形成各个集成电路模块大概者将它们中的多个模块大概办法创形成单个集成电路模块来实行。如许本创造不节制于所有特定的硬件和软件共同。
[0129]
以上所述仅为本创造的优选实行例结束并不必于节制本创造闭于于本范围的本领人员来说本创造不妨有百般变动和变革。凡是在本创造的规则之内所作的所有建改、雷共替代、矫正等均应包括在本创造的保护范畴之内。

传感器标定方法

传感器标定方法有哪些

传感器的标定是什么

传感器的动态标定的过程

标定传感器的简单步骤

传感器的标定分为

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