标定陀螺仪的方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及测量仪器领域，特别涉及一种标定陀螺仪的方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002] 为了对运动物体的姿态进行测量，可以采用诸如陀螺仪、电子罗盘之类的测量仪 器。陀螺仪是一种能够测量物体转速的测量仪器，可以应用在多个领域中，例如，陀螺仪可 以应用于导航领域。在导航领域中陀螺仪用于测量对物体导航所需要的物体转速。陀螺仪 在使用前需要经过焊接安装等操作，在经过焊接安装等操作后，陀螺仪的相关特性会改变， 所以陀螺仪在使用前需要进行标定。如果使用未标定的陀螺仪对物体进行测量，陀螺仪测 量输出的物体转速可能有误差，而该误差可以通过对陀螺仪进行标定来消除。
[0003] 目前可以使用高精度转台来对陀螺仪进行标定。其中，陀螺仪包括x、y和z三个 坐标轴，该方法可以包括：将需要标定的陀螺仪安装在高精度转台上，控制高精度转台以预 设转速进行正向转动，获取该陀螺仪沿第一敏感轴正向转动时测量高精度转台输出的每个 坐标轴上的正向转速分量，第一敏感轴与x轴之间的夹角不大于预设阈值；再控制高精度 转台以预设转速进行反向转动，获取该陀螺仪沿第一敏感轴反向转动时测量高精度转台输 出的每个坐标轴上的反向转速分量；按上述相同方式，获取该陀螺仪沿第二敏感轴转动时 测量高精度转台输出的每个坐标轴上的正向转速分量和每个坐标轴上的反向转速分量，第 二敏感轴与y轴之间的夹角不大于预设阈值，以及获取该陀螺仪沿第三敏感轴转动时测量 高精度转台输出的每个坐标轴上的正向转速分量和每个坐标轴上的反向转速分量，第三敏 感轴与z轴之间的夹角不大于预设阈值；最后根据预设转速，获取的该陀螺仪沿第一敏感 轴转动时输出的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量、沿第二敏感轴转动时输出 的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量以及沿第三敏感轴转动时输出的每个坐 标轴上的正向转速分量和反向转速分量，获取该陀螺仪的零偏信息和姿态信息，以实现标 定该陀螺仪。
[0004] 在实现本发明实施例的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：
[0005] 高精度转台的精度较高，导致高精度转台的价格非常昂贵。另外，高精度转台安装 复杂，且对安装场地要求严格，使得一般实验室无法拥有高精度转台，以至于无法对陀螺仪 进行标定。
【发明内容】
[0006] 为了实现标定陀螺仪，本发明提供了标定陀螺仪的方法、装置及系统。所述技术方 案如下：
[0007] -种标定陀螺仪的方法，所述方法包括：
[0008] 获取待标定陀螺仪分别沿三个敏感轴正向转动和反向转动时所述待标定陀螺仪 的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；所述三个敏感轴中的每一敏感轴分别对 应所述待标定陀螺仪的一个坐标轴，且所述每一敏感轴与其所对应的坐标轴之间的夹角不 大于预设阈值；
[0009] 获取随所述待标定陀螺仪一起正向转动和反向转动的高精度陀螺仪的每个坐标 轴上的正向转速分量和反向转速分量；其中所述高精度陀螺仪的精度大于所述待标定陀螺 仪的精度；
[0010] 根据所述高精度陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量，获取所 述高精度陀螺仪的正向实际转速和反向实际转速；
[0011] 分别确定所述高精度陀螺仪在正向转动和反向转动时达到同一速度值的时刻，作 为正向目标时刻和反向目标时刻；
[0012] 获取所述待标定陀螺仪在所述正向目标时刻时每个坐标轴上的目标正向转速分 量，以及在所述反向目标时刻时每个坐标轴上的目标反向转速分量；
[0013] 根据所述待标定陀螺仪的每个坐标轴上的目标正向转速分量和目标反向转速分 量对所述待标定陀螺仪进行标定。
[0014] 一种对待标定陀螺仪进行标定的系统，包括：
[0015] 转台和高精度陀螺仪，所述待标定陀螺仪和所述高精度陀螺仪均位于所述转台上 且转台的转轴与待标定陀螺仪的坐标轴之间的夹角不大于预设阈值。
[0016] 一种标定陀螺仪的装置，所述装置包括：
[0017] 第一获取模块，用于获取待标定陀螺仪分别沿三个敏感轴正向转动和反向转动 时所述待标定陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；所述三个敏感轴中 的每一敏感轴分别对应所述待标定陀螺仪的一个坐标轴，且所述每一敏感轴与其所对应的 坐标轴之间的夹角不大于预设阈值；
[0018] 第二获取模块，用于获取随所述待标定陀螺仪一起正向转动和反向转动的高精度 陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；其中所述高精度陀螺仪的精度大 于所述待标定陀螺仪的精度；
[0019] 第三获取模块，用于根据所述高精度陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反 向转速分量，获取所述高精度陀螺仪的正向实际转速和反向实际转速；
[0020] 确定模块，用于分别确定所述高精度陀螺仪在正向转动和反向转动时达到同一速 度值的时刻，作为正向目标时刻和反向目标时刻；
[0021] 第四获取模块，用于获取所述待标定陀螺仪在所述正向目标时刻时每个坐标轴上 的目标正向转速分量，以及在所述反向目标时刻时每个坐标轴上的目标反向转速分量；
[0022] 标定模块，用于根据所述待标定陀螺仪的每个坐标轴上的目标正向转速分量和目 标反向转速分量对所述待标定陀螺仪进行标定。
[0023] 在本发明实施例中，获取待标定陀螺仪分别沿三个敏感轴正向转动和反向转动时 待标定陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量，获取随待标定陀螺仪一起 正向转动和反向转动的高精度陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；其 中高精度陀螺仪的精度大于待标定陀螺仪的精度。从而可以根据高精度陀螺仪的每个坐标 轴上的正向转速分量和反向转速分量，对待标定陀螺仪进行标定。如此，可以通过高精度陀 螺仪代替高精度转台来实现对待标定陀螺仪进行标定，所以一般实验室也可以实现对陀螺 仪标定。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明实施例1提供的一种标定陀螺仪的方法流程图；
[0025] 图2-1是本发明实施例2提供的一种标定陀螺仪的方法流程图；
[0026] 图2-2是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第一敏感轴正向转动时的正 向实际转速示意图；
[0027] 图2-3是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第一敏感轴反向转动时的反 向实际转速示意图；
[0028] 图2-4是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第二敏感轴正向转动时的正 向实际转速示意图；
[0029] 图2-5是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第二敏感轴反向转动时的反 向实际转速示意图；
[0030] 图2-6是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第三敏感轴正向转动时的正 向实际转速示意图；
[0031] 图2-7是本发明实施例2提供的一种待标定陀螺仪沿第三敏感轴反向转动时的反 向实际转速示意图；
[0032] 图3-1是本发明实施例3提供的一种标定陀螺仪的系统第一结构示意图；
[0033] 图3-2是本发明实施例3提供的一种标定陀螺仪的系统第二结构示意图；
[0034] 图4是本发明实施例4提供的一种标定陀螺仪的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0036] 发明人在实现本发明实施例的过程中，发现普通转台和高精度转台的主要区别在 于：普通转台的精度较低，无法始终保持某一固定的转速。所以，发明人在下述各个实施例 中借助另一闻精度陀螺仪来标定待标定陀螺仪。具体如下：
[0037] 实施例1
[0038] 参见图1，本发明实施例提供了一种标定陀螺仪的方法，包括：
[0039] 步骤101 :获取待标定陀螺仪分别沿三个敏感轴正向转动和反向转动时待标定陀 螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；三个敏感轴中的每一敏感轴分别对 应待标定陀螺仪的一个坐标轴，且每一敏感轴与其所对应的坐标轴之间的夹角不大于预设 阈值。
[0040] 步骤102 :获取随待标定陀螺仪一起正向转动和反向转动的高精度陀螺仪的每个 坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；其中高精度陀螺仪的精度大于所述待标定陀螺 仪的精度。
[0041] 步骤103 :根据高精度陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量， 获取高精度陀螺仪的正向实际转速和反向实际转速。
[0042] 步骤104 :分别确定高精度陀螺仪在正向转动和反向转动时达到同一速度值的时 亥IJ，作为正向目标时刻和反向目标时刻；
[0043] 步骤105 :获取待标定陀螺仪在正向目标时刻时每个坐标轴上的目标正向转速分 量，以及在反向目标时刻时每个坐标轴上的目标反向转速分量；
[0044] 步骤106 :根据待标定陀螺仪的每个坐标轴上的目标正向转速分量和目标反向转 速分量对待标定陀螺仪进行标定。
[0045] 在本发明实施例中，获取待标定陀螺仪分别沿三个敏感轴正向转动和反向转动时 待标定陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量，获取随待标定陀螺仪一起 正向转动和反向转动的高精度陀螺仪的每个坐标轴上的正向转速分量和反向转速分量；其 中高精度陀螺仪的精度大于待标定陀螺仪的精度。从而可以根据高精度陀螺仪的每个坐标 轴上的正向转速分量和反向转速分量，对待标定陀螺仪进行标定。如此，可以通过高精度陀 螺仪代替高精度转台来实现对待标定陀螺仪进行标定，所以一般实验室也可以实现对陀螺 仪标定。
[0046] 实施例2
[0047] 本发明实施例提供了标定陀螺仪的方法。在本发明实施例中，可以通过高精度陀 螺仪来对待标定陀螺仪进行标定，高精度陀螺仪的精度大于待标定陀螺仪的精度。优选的， 高精度度陀螺仪的精度可以大于或等于10倍待标定陀螺仪的精度，例如，高精度陀螺仪的 精度等于50倍、100倍或150倍待标定陀螺仪的精度等。
[0048] 待标定陀螺仪包括三个敏感轴，三个敏感轴中的每一敏感轴分别对应待标定陀螺 仪的一个坐标轴，每一敏感轴与其所对应的坐标轴之间的夹角不大于预设阈值。三个敏感 轴包括第一敏感轴、第二敏感轴和第三敏感轴。第一敏感轴、第二敏感轴和第三敏感轴分别 对应待标定陀螺仪的x轴、y轴和z轴。第一敏感轴与x轴之间的夹角，第二敏感轴与y轴 之间的夹角以及第三敏感轴与z轴之间的夹角都不大于预设阈值。
[0049] 在标定时，待标定陀螺仪分别沿其三个敏感轴中的每一敏感轴进行正向转动和反 向转动，同时使高精陀螺仪随待标定陀螺仪一起进行正向转动和反向转动，具体可以通过 如下几种方式来实现，包括：
[0050] 第一、将高精度陀螺仪和待标定陀螺仪均放置在转台上，且待标定陀螺仪的一敏 感轴与其对应的坐标轴之间的夹角不超过预设阈值。控制转台根据预设转速进行正向转 动，使待标定陀螺仪沿该敏感轴进行正向转动，同时使高精度陀螺仪随待