本發(fā)明涉及九軸傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種陀螺儀漂移校正方法及裝置。

背景技術(shù)：

九軸傳感器包括用于檢測(cè)角速度的三軸陀螺儀、用于檢測(cè)加速度的三軸加速度傳感器和用于檢測(cè)地磁感應(yīng)的三軸地磁傳感器，每個(gè)設(shè)備上的三個(gè)軸都分別相互垂直。九軸傳感器常用于人或物體姿態(tài)的檢測(cè)，應(yīng)用場(chǎng)景非常廣泛，例如在VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí))中獲取用戶(hù)的姿態(tài)，在航天領(lǐng)域中獲取飛行設(shè)備的姿態(tài)等等。

在所述三軸陀螺儀檢測(cè)到角速度后，通過(guò)將角速度對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分就可以得到三個(gè)軸分別對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。然而，由于各種原因，所述三軸陀螺儀上往往被作用有人們所不希望的各種干擾力矩，在這些很小干擾力矩的作用下，陀螺儀的陀螺會(huì)產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)，從而使角動(dòng)量向量慢慢偏離原來(lái)的方向，我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)為零點(diǎn)漂移。假設(shè)陀螺儀固定不動(dòng)，理想的角速度值是0dps(degree per second，角度/秒)，但是存在零點(diǎn)漂移，例如有一個(gè)偏置0.1dps加在上面，于是測(cè)量出來(lái)是0.1dps，積分一秒之后，得到的角度是0.1度，積分1分鐘之后是6度，積分半小時(shí)之后就是180度，積分時(shí)間越久，漂移程度越大。

正是因?yàn)橥勇荽嬖诹泓c(diǎn)漂移現(xiàn)象，在積分之后，漂移現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重，影響九軸傳感器的精度。以安裝在VR中的三軸陀螺儀為例，漂移現(xiàn)象會(huì)體現(xiàn)在VR畫(huà)面中，雖然用戶(hù)的頭部沒(méi)有移動(dòng)，VR畫(huà)面卻會(huì)發(fā)生漂移，因而導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種陀螺儀漂移校正方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三軸陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種陀螺儀漂移校正方法，所述方法包括：

獲取目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)時(shí)，根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的陀螺儀和加速度傳感器分別得到各自的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述加速度傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角；

利用所述參考俯仰角和所述參考滾轉(zhuǎn)角分別校準(zhǔn)所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，得到校準(zhǔn)后俯仰角和校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

可選的，所述利用所述參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角分別校準(zhǔn)所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，得到校準(zhǔn)后俯仰角和校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正包括：

將所述參考俯仰角與所述待校準(zhǔn)俯仰角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后俯仰角；

將所述參考滾轉(zhuǎn)角與所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角。

可選的，所述方法還包括：

獲取所述加速度傳感器檢測(cè)得到的所述目標(biāo)對(duì)象的加速度參數(shù)；

判斷所述加速度參數(shù)是否在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

可選的，若所述加速度參數(shù)在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則所述方法還包括：

調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

可選的，所述加速度參數(shù)包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的采樣加速度值得到的加速度方差。

可選的，所述方法還包括：

預(yù)先確定所述目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)的理想加速度矢量；

所述加速度參數(shù)包括：

根據(jù)所述加速度傳感器得到的實(shí)際加速度矢量與所述理想加速矢量之間的差值。

可選的，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)還包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)航向角，所述方法還包括：

根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的地磁傳感器得到姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述地磁傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考航向角；

利用所述參考航向角校正所述待校準(zhǔn)航向角，得到校準(zhǔn)后航向角。

可選的，所述利用所述參考航向角校正所述待校準(zhǔn)航向角，得到校準(zhǔn)后航向角包括：

將所述參考航向角與所述待校準(zhǔn)航向角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后航向角。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種陀螺儀漂移校正裝置，所述裝置包括：姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元和校正單元；

其中，所述姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)時(shí)，根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的陀螺儀和加速度傳感器分別得到各自的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述加速度傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角；

所述校正單元，用于利用所述參考俯仰角和所述參考滾轉(zhuǎn)角分別校準(zhǔn)所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，得到校準(zhǔn)后俯仰角和校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

可選的，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)還包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)航向角；

所述姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元，還用于根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的地磁傳感器得到姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述地磁傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考航向角；

所述校正單元，還用于利用所述參考航向角校正所述待校準(zhǔn)航向角，得到校準(zhǔn)后航向角。

本發(fā)明通過(guò)根據(jù)加速度傳感器得到的參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角來(lái)校準(zhǔn)根據(jù)陀螺儀得到的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種陀螺儀漂移校正方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中機(jī)體坐標(biāo)系的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種陀螺儀漂移校正裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：

參見(jiàn)圖1，該圖為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種陀螺儀漂移校正方法的流程圖。

本實(shí)施例提供的陀螺儀漂移校正方法包括如下步驟：

步驟S101：獲取目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)時(shí)，根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的陀螺儀和加速度傳感器分別得到各自的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)。

如前文所述，所述九軸傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器和三軸地磁傳感器。

所謂陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置起同樣功能的也稱(chēng)陀螺儀。也就是說(shuō)，陀螺儀可以檢測(cè)目標(biāo)對(duì)象在機(jī)體坐標(biāo)系的三軸方向上的角速度。

所謂加速度傳感器是一種能夠測(cè)量目標(biāo)對(duì)象在機(jī)體坐標(biāo)系三軸方向上的加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過(guò)程中，通過(guò)對(duì)質(zhì)量塊所受慣性力的測(cè)量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。

所謂地磁傳感器，又稱(chēng)羅盤(pán)，用于測(cè)量地球的磁場(chǎng)，進(jìn)而推導(dǎo)出航向角。

在本實(shí)施例中，涉及兩個(gè)坐標(biāo)系，其一為世界坐標(biāo)系；其二為機(jī)體坐標(biāo)系。

所謂世界坐標(biāo)系(Global Coordinate System，又稱(chēng)地球表面慣性坐標(biāo)系等)是系統(tǒng)的參考坐標(biāo)系，在本實(shí)施例中，它是一個(gè)三維的坐標(biāo)系，具有原點(diǎn)O以及X軸、Y軸和Z軸，其中，X軸的正方向通常指向正東方向，Y軸的正方向通常指向正北方向，Z軸的正方向通常指向天空的方向。世界坐標(biāo)系用于確定目標(biāo)對(duì)象相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

參見(jiàn)圖2，所謂機(jī)體坐標(biāo)系(Body Coordinate System)，原定義為固定在飛行器或飛機(jī)上的遵循右手法則的三維正交坐標(biāo)系，具有原點(diǎn)o以及x軸、y軸和z軸。其中，原點(diǎn)o位于飛行器或飛機(jī)的重心，x軸的正方向位于飛行器或飛機(jī)的參考平面內(nèi)、且平行于軸線(xiàn)并指向機(jī)頭前方，y軸的正方向垂直于所述參考平面并指向飛行器或飛機(jī)的右方，z軸的正方向位于所述參考平面、垂直于xoy平面，且指向飛行器或飛機(jī)的下方。在本實(shí)施例中，所述機(jī)體坐標(biāo)系的應(yīng)用對(duì)象不限于飛行器或飛機(jī)，可以是任意的目標(biāo)對(duì)象。

在本實(shí)施例中，九軸傳感器中包括的三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器以及三軸地磁傳感器均建立在機(jī)體坐標(biāo)系之上，但是機(jī)體坐標(biāo)系是隨著目標(biāo)對(duì)象的姿態(tài)變換而變化的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正，我們需要目標(biāo)對(duì)象的姿態(tài)變換從變化的機(jī)體坐標(biāo)系投射到固定的世界坐標(biāo)系。所述目標(biāo)對(duì)象的姿態(tài)是指所述目標(biāo)對(duì)象的空間狀態(tài)。

由于目標(biāo)對(duì)象在姿態(tài)變換的過(guò)程中，所述目標(biāo)對(duì)象的各個(gè)坐標(biāo)相對(duì)于機(jī)體坐標(biāo)系是沒(méi)有發(fā)生變換的，所以相當(dāng)于機(jī)體坐標(biāo)系相對(duì)于世界坐標(biāo)系在進(jìn)行“姿勢(shì)變換”，因而所述目標(biāo)對(duì)象的姿態(tài)變換數(shù)據(jù)實(shí)際上為機(jī)體坐標(biāo)系的姿勢(shì)變換數(shù)據(jù)。機(jī)體坐標(biāo)系的相對(duì)于世界坐標(biāo)系的姿態(tài)變換可以看作是相對(duì)于世界坐標(biāo)系的三個(gè)軸分別進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)變換，在數(shù)學(xué)上，表達(dá)這樣的旋轉(zhuǎn)變換可以有三種方式：其一為方向余弦，其二為歐拉角，其三為四元數(shù)。在本實(shí)施例中，采用歐拉角表示機(jī)體坐標(biāo)系的相對(duì)于世界坐標(biāo)系的姿態(tài)變換，即姿態(tài)變化角度數(shù)據(jù)。

所謂歐拉角包括偏航角(Yaw)、俯仰角(Pitch)和滾轉(zhuǎn)角(Roll)。從所述機(jī)體坐標(biāo)系到所述世界坐標(biāo)系的變換，可以通過(guò)繞不同坐標(biāo)軸的3次連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)：繞機(jī)體坐標(biāo)系的z軸轉(zhuǎn)動(dòng)ψ角，ψ角稱(chēng)為偏航角，ψ∈(-180度，180度)或(0,360度)；繞世界坐標(biāo)系的y軸轉(zhuǎn)動(dòng)θ角，θ角稱(chēng)為俯仰角，θ∈(-90度，90度)；繞世界坐標(biāo)系的x軸轉(zhuǎn)動(dòng)Ф角，Ф角稱(chēng)為滾轉(zhuǎn)角，Ф∈(-180度，180度)。

在九軸傳感器中，根據(jù)陀螺儀采集得到的角動(dòng)量數(shù)據(jù)可以得到所述歐拉角中的三個(gè)角，根據(jù)加速度傳感器得到的加速度矢量得以得到俯仰角和滾轉(zhuǎn)角，根據(jù)地磁傳感器得到的矢量數(shù)據(jù)可以得到航向角。

在本實(shí)施例中，根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象的九軸傳感器之一的陀螺儀，得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，根據(jù)九軸傳感器之二的加速度傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角。

步驟S102：利用所述參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角分別校準(zhǔn)所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，得到校準(zhǔn)后俯仰角和校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

由于陀螺儀的漂移現(xiàn)象導(dǎo)致在目標(biāo)對(duì)象從動(dòng)態(tài)變到靜態(tài)時(shí)，得到的所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角并不準(zhǔn)確，靜態(tài)性能較差。但是加速度傳感器的靜態(tài)特性較佳，因此可以利用加速度傳感器得到的參考俯仰角來(lái)校正所述待校準(zhǔn)俯仰角，利用加速度傳感器得到的參考滾轉(zhuǎn)角來(lái)校正所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，從而可以在一定程度上抑制陀螺儀漂移現(xiàn)象，提高陀螺儀的檢測(cè)精度。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以將所述參考俯仰角與所述待校準(zhǔn)俯仰角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后俯仰角，將所述參考滾轉(zhuǎn)角與所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角。即，上述校準(zhǔn)方法可以通過(guò)如下公式表示：

θ＝aα+bβ

其中，θ表示校準(zhǔn)后俯仰角或校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，α表示參考俯仰角或參考滾轉(zhuǎn)角，β表示待校準(zhǔn)俯仰角或待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角。

因?yàn)橥勇輧x的動(dòng)態(tài)性能較好，靜態(tài)性能較差，而加速度傳感器則恰恰相反，所以可以當(dāng)目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，提高待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重；當(dāng)目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，降低待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

具體的，首先獲取所述加速度傳感器檢測(cè)得到的所述目標(biāo)對(duì)象的加速度參數(shù)，然后判斷所述加速度參數(shù)是否在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

相反，若所述加速度參數(shù)在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。所述第二預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)與所述第一預(yù)設(shè)范圍不存在交集。

所述加速度參數(shù)可以是根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的采樣加速度值得到的加速度方差，所述加速度值為加速度矢量的長(zhǎng)度。在實(shí)際應(yīng)用中，所述加速度傳感器周期性的獲取采樣加速度值，例如每一毫秒獲取一次，通過(guò)采樣加速度值可以計(jì)算得到加速度方差。若所述加速度參數(shù)為加速度方差，則所述第一預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)與加速度方差匹配，且所述第一預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)為表示所述目標(biāo)對(duì)象處于速度較低的一個(gè)范圍，所述第二預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)為表示所述目標(biāo)對(duì)象處于速度較高的一個(gè)范圍。當(dāng)所述目標(biāo)對(duì)象超出于第二預(yù)設(shè)范圍，即速度更高時(shí)，可以認(rèn)為根據(jù)加速度傳感器得到的參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角失去了校準(zhǔn)的能力。

所述加速度參數(shù)還可以是根據(jù)所述加速度傳感器得到的實(shí)際加速度矢量與所述理想加速矢量之間的差值。所述理想加速度矢量是預(yù)先設(shè)定的一個(gè)值，即可以通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，使所述目標(biāo)對(duì)象按照所述預(yù)設(shè)的理想加速度矢量(既規(guī)定了大小又規(guī)定了方向)從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)，然后通過(guò)所述加速度傳感器得到所述目標(biāo)對(duì)象的實(shí)際加速度矢量，并計(jì)算所述實(shí)際加速度矢量與理想加速度矢量之間的差值。所述第一預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)為與所述差值匹配的數(shù)值較低的一個(gè)范圍，所述第二預(yù)設(shè)范圍應(yīng)當(dāng)為數(shù)值較高的一個(gè)范圍。也就是說(shuō)，當(dāng)該差值較小時(shí)，說(shuō)明加速度傳感器的準(zhǔn)確度較高，此時(shí)可以提高參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重；當(dāng)該差值較大時(shí)，說(shuō)明加速度傳感器檢測(cè)的準(zhǔn)確度較低，此時(shí)應(yīng)當(dāng)降低參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重；當(dāng)該差值更大時(shí)，說(shuō)明加速度傳感器的精度太低而不適用于校準(zhǔn)。

本實(shí)施例通過(guò)根據(jù)加速度傳感器得到的參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角來(lái)校準(zhǔn)根據(jù)陀螺儀得到的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

此外，如上文所述，九軸傳感器還包括地磁傳感器，本實(shí)施例還可以通過(guò)根據(jù)地磁傳感器得到的參考航向角來(lái)校準(zhǔn)根據(jù)所述陀螺儀得到的所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)航向角，以克服所述陀螺儀關(guān)于航向角的漂移現(xiàn)象。具體的，首先根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的地磁傳感器得到姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述地磁傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考航向角，然后利用所述參考航向角校正所述待校準(zhǔn)航向角，得到校準(zhǔn)后航向角。

同對(duì)所述參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角的校正方法類(lèi)似，在實(shí)際應(yīng)用中，可以將所述參考航向角與所述待校準(zhǔn)航向角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后航向角。

當(dāng)然可以理解的是，本實(shí)施例提供的通過(guò)加權(quán)求和的校正方式并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景自行設(shè)計(jì)。

基于以上實(shí)施例提供的一種陀螺儀漂移校正方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種陀螺儀漂移校正裝置，下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明其工作原理。

實(shí)施例二

參見(jiàn)圖3，該圖為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種陀螺儀漂移校正裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

本實(shí)施例提供的陀螺儀漂移校正裝置包括：姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元101和校正單元102；

其中，所述姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元101，用于獲取目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)時(shí)，根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的陀螺儀和加速度傳感器分別得到各自的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述加速度傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角；

所述校正單元102，用于利用所述參考俯仰角和所述參考滾轉(zhuǎn)角分別校準(zhǔn)所述待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，得到校準(zhǔn)后俯仰角和校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

本實(shí)施例通過(guò)根據(jù)加速度傳感器得到的參考俯仰角和參考滾轉(zhuǎn)角來(lái)校準(zhǔn)根據(jù)陀螺儀得到的待校準(zhǔn)俯仰角和待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

可選的，根據(jù)所述陀螺儀得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)還包括所述目標(biāo)對(duì)象的待校準(zhǔn)航向角；

所述姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)獲取單元101，還用于根據(jù)安裝在所述目標(biāo)對(duì)象上的地磁傳感器得到姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述地磁傳感器得到的姿態(tài)變換角度數(shù)據(jù)包括參考航向角；

所述校正單元102，還用于利用所述參考航向角校正所述待校準(zhǔn)航向角，得到校準(zhǔn)后航向角。

本實(shí)施例還可以通過(guò)根據(jù)地磁傳感器得到的參考航向角來(lái)校準(zhǔn)根據(jù)陀螺儀得到的待校準(zhǔn)航向角，實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺儀漂移現(xiàn)象的校正。

可選的，所述校正單元102，具體用于：

將所述參考俯仰角與所述待校準(zhǔn)俯仰角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后俯仰角；

將所述參考滾轉(zhuǎn)角與所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角加權(quán)求和得到所述校準(zhǔn)后滾轉(zhuǎn)角。

可選的，所述裝置還包括：加速度參數(shù)獲取單元、第一判斷單元和第一權(quán)重調(diào)整單元；

其中，所述加速度參數(shù)獲取單元，用于獲取所述加速度傳感器檢測(cè)得到的所述目標(biāo)對(duì)象的加速度參數(shù)；

所述第一判斷單元，用于判斷所述加速度參數(shù)是否在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則激活所述第一權(quán)重調(diào)整單元；

所述第一權(quán)重調(diào)整單元，用于調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重高于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

可選的，所述裝置還包括第二判斷單元和第二權(quán)重調(diào)整單元；

所述第二判斷單元，用于判斷所述加速度參數(shù)是否在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則激活所述第二權(quán)重調(diào)整單元；

所述第二權(quán)重調(diào)整單元，用于調(diào)整所述參考俯仰角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，使得所述參考俯仰角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)俯仰角的權(quán)重，并且調(diào)整所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重和所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重，使得所述參考滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重低于所述待校準(zhǔn)滾轉(zhuǎn)角的權(quán)重。

可選的，所述加速度參數(shù)包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的采樣加速度值得到的加速度方差。

可選的，所述裝置還包括：

矢量確定單元，用于預(yù)先確定所述目標(biāo)對(duì)象從原始姿態(tài)變換為預(yù)設(shè)姿態(tài)的理想加速度矢量；

所述加速度參數(shù)包括：

根據(jù)所述加速度傳感器得到的實(shí)際加速度矢量與所述理想加速矢量之間的差值。

當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“這個(gè)”和“所述”都意圖表示有一個(gè)或多個(gè)元件。詞語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”都是包括性的并意味著除了列出的元件之外，還可以有其它元件。

需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的全部或部分流程，是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法實(shí)施例的流程。其中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory,RAM)等。

本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元及模塊可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的。另外，還可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元和模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。