標定陀螺儀的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及測量儀器領域，特別涉及一種標定陀螺儀的方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了對運動物體的姿態(tài)進行測量，可以采用諸如陀螺儀、電子羅盤之類的測量儀 器。陀螺儀是一種能夠測量物體轉(zhuǎn)速的測量儀器，可以應用在多個領域中，例如，陀螺儀可 以應用于導航領域。在導航領域中陀螺儀用于測量對物體導航所需要的物體轉(zhuǎn)速。陀螺儀 在使用前需要經(jīng)過焊接安裝等操作，在經(jīng)過焊接安裝等操作后，陀螺儀的相關特性會改變， 所以陀螺儀在使用前需要進行標定。如果使用未標定的陀螺儀對物體進行測量，陀螺儀測 量輸出的物體轉(zhuǎn)速可能有誤差，而該誤差可以通過對陀螺儀進行標定來消除。
[0003] 目前可以使用高精度轉(zhuǎn)臺來對陀螺儀進行標定。其中，陀螺儀包括x、y和z三個 坐標軸，該方法可以包括：將需要標定的陀螺儀安裝在高精度轉(zhuǎn)臺上，控制高精度轉(zhuǎn)臺以預 設轉(zhuǎn)速進行正向轉(zhuǎn)動，獲取該陀螺儀沿第一敏感軸正向轉(zhuǎn)動時測量高精度轉(zhuǎn)臺輸出的每個 坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量，第一敏感軸與x軸之間的夾角不大于預設閾值；再控制高精度 轉(zhuǎn)臺以預設轉(zhuǎn)速進行反向轉(zhuǎn)動，獲取該陀螺儀沿第一敏感軸反向轉(zhuǎn)動時測量高精度轉(zhuǎn)臺輸 出的每個坐標軸上的反向轉(zhuǎn)速分量；按上述相同方式，獲取該陀螺儀沿第二敏感軸轉(zhuǎn)動時 測量高精度轉(zhuǎn)臺輸出的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和每個坐標軸上的反向轉(zhuǎn)速分量，第 二敏感軸與y軸之間的夾角不大于預設閾值，以及獲取該陀螺儀沿第三敏感軸轉(zhuǎn)動時測量 高精度轉(zhuǎn)臺輸出的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和每個坐標軸上的反向轉(zhuǎn)速分量，第三敏 感軸與z軸之間的夾角不大于預設閾值；最后根據(jù)預設轉(zhuǎn)速，獲取的該陀螺儀沿第一敏感 軸轉(zhuǎn)動時輸出的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量、沿第二敏感軸轉(zhuǎn)動時輸出 的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量以及沿第三敏感軸轉(zhuǎn)動時輸出的每個坐 標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，獲取該陀螺儀的零偏信息和姿態(tài)信息，以實現(xiàn)標 定該陀螺儀。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 高精度轉(zhuǎn)臺的精度較高，導致高精度轉(zhuǎn)臺的價格非常昂貴。另外，高精度轉(zhuǎn)臺安裝 復雜，且對安裝場地要求嚴格，使得一般實驗室無法擁有高精度轉(zhuǎn)臺，以至于無法對陀螺儀 進行標定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了實現(xiàn)標定陀螺儀，本發(fā)明提供了標定陀螺儀的方法、裝置及系統(tǒng)。所述技術(shù)方 案如下：
[0007] -種標定陀螺儀的方法，所述方法包括：
[0008] 獲取待標定陀螺儀分別沿三個敏感軸正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時所述待標定陀螺儀 的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；所述三個敏感軸中的每一敏感軸分別對 應所述待標定陀螺儀的一個坐標軸，且所述每一敏感軸與其所對應的坐標軸之間的夾角不 大于預設閾值；
[0009] 獲取隨所述待標定陀螺儀一起正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的高精度陀螺儀的每個坐標 軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；其中所述高精度陀螺儀的精度大于所述待標定陀螺 儀的精度；
[0010] 根據(jù)所述高精度陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，獲取所 述高精度陀螺儀的正向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速和反向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速；
[0011] 分別確定所述高精度陀螺儀在正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時達到同一速度值的時刻，作 為正向目標時刻和反向目標時刻；
[0012] 獲取所述待標定陀螺儀在所述正向目標時刻時每個坐標軸上的目標正向轉(zhuǎn)速分 量，以及在所述反向目標時刻時每個坐標軸上的目標反向轉(zhuǎn)速分量；
[0013] 根據(jù)所述待標定陀螺儀的每個坐標軸上的目標正向轉(zhuǎn)速分量和目標反向轉(zhuǎn)速分 量對所述待標定陀螺儀進行標定。
[0014] 一種對待標定陀螺儀進行標定的系統(tǒng)，包括：
[0015] 轉(zhuǎn)臺和高精度陀螺儀，所述待標定陀螺儀和所述高精度陀螺儀均位于所述轉(zhuǎn)臺上 且轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸與待標定陀螺儀的坐標軸之間的夾角不大于預設閾值。
[0016] 一種標定陀螺儀的裝置，所述裝置包括：
[0017] 第一獲取模塊，用于獲取待標定陀螺儀分別沿三個敏感軸正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動 時所述待標定陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；所述三個敏感軸中 的每一敏感軸分別對應所述待標定陀螺儀的一個坐標軸，且所述每一敏感軸與其所對應的 坐標軸之間的夾角不大于預設閾值；
[0018] 第二獲取模塊，用于獲取隨所述待標定陀螺儀一起正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的高精度 陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；其中所述高精度陀螺儀的精度大 于所述待標定陀螺儀的精度；
[0019] 第三獲取模塊，用于根據(jù)所述高精度陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反 向轉(zhuǎn)速分量，獲取所述高精度陀螺儀的正向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速和反向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速；
[0020] 確定模塊，用于分別確定所述高精度陀螺儀在正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時達到同一速 度值的時刻，作為正向目標時刻和反向目標時刻；
[0021] 第四獲取模塊，用于獲取所述待標定陀螺儀在所述正向目標時刻時每個坐標軸上 的目標正向轉(zhuǎn)速分量，以及在所述反向目標時刻時每個坐標軸上的目標反向轉(zhuǎn)速分量；
[0022] 標定模塊，用于根據(jù)所述待標定陀螺儀的每個坐標軸上的目標正向轉(zhuǎn)速分量和目 標反向轉(zhuǎn)速分量對所述待標定陀螺儀進行標定。
[0023] 在本發(fā)明實施例中，獲取待標定陀螺儀分別沿三個敏感軸正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時 待標定陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，獲取隨待標定陀螺儀一起 正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的高精度陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；其 中高精度陀螺儀的精度大于待標定陀螺儀的精度。從而可以根據(jù)高精度陀螺儀的每個坐標 軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，對待標定陀螺儀進行標定。如此，可以通過高精度陀 螺儀代替高精度轉(zhuǎn)臺來實現(xiàn)對待標定陀螺儀進行標定，所以一般實驗室也可以實現(xiàn)對陀螺 儀標定。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明實施例1提供的一種標定陀螺儀的方法流程圖；
[0025] 圖2-1是本發(fā)明實施例2提供的一種標定陀螺儀的方法流程圖；
[0026] 圖2-2是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第一敏感軸正向轉(zhuǎn)動時的正 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0027] 圖2-3是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第一敏感軸反向轉(zhuǎn)動時的反 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0028] 圖2-4是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第二敏感軸正向轉(zhuǎn)動時的正 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0029] 圖2-5是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第二敏感軸反向轉(zhuǎn)動時的反 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0030] 圖2-6是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第三敏感軸正向轉(zhuǎn)動時的正 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0031] 圖2-7是本發(fā)明實施例2提供的一種待標定陀螺儀沿第三敏感軸反向轉(zhuǎn)動時的反 向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速示意圖；
[0032] 圖3-1是本發(fā)明實施例3提供的一種標定陀螺儀的系統(tǒng)第一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖3-2是本發(fā)明實施例3提供的一種標定陀螺儀的系統(tǒng)第二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖4是本發(fā)明實施例4提供的一種標定陀螺儀的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0036] 發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中，發(fā)現(xiàn)普通轉(zhuǎn)臺和高精度轉(zhuǎn)臺的主要區(qū)別在 于：普通轉(zhuǎn)臺的精度較低，無法始終保持某一固定的轉(zhuǎn)速。所以，發(fā)明人在下述各個實施例 中借助另一聞精度陀螺儀來標定待標定陀螺儀。具體如下：
[0037] 實施例1
[0038] 參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種標定陀螺儀的方法，包括：
[0039] 步驟101 :獲取待標定陀螺儀分別沿三個敏感軸正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時待標定陀 螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；三個敏感軸中的每一敏感軸分別對 應待標定陀螺儀的一個坐標軸，且每一敏感軸與其所對應的坐標軸之間的夾角不大于預設 閾值。
[0040] 步驟102 :獲取隨待標定陀螺儀一起正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的高精度陀螺儀的每個 坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；其中高精度陀螺儀的精度大于所述待標定陀螺 儀的精度。
[0041] 步驟103 :根據(jù)高精度陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量， 獲取高精度陀螺儀的正向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速和反向?qū)嶋H轉(zhuǎn)速。
[0042] 步驟104 :分別確定高精度陀螺儀在正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時達到同一速度值的時 亥IJ，作為正向目標時刻和反向目標時刻；
[0043] 步驟105 :獲取待標定陀螺儀在正向目標時刻時每個坐標軸上的目標正向轉(zhuǎn)速分 量，以及在反向目標時刻時每個坐標軸上的目標反向轉(zhuǎn)速分量；
[0044] 步驟106 :根據(jù)待標定陀螺儀的每個坐標軸上的目標正向轉(zhuǎn)速分量和目標反向轉(zhuǎn) 速分量對待標定陀螺儀進行標定。
[0045] 在本發(fā)明實施例中，獲取待標定陀螺儀分別沿三個敏感軸正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動時 待標定陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，獲取隨待標定陀螺儀一起 正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的高精度陀螺儀的每個坐標軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量；其 中高精度陀螺儀的精度大于待標定陀螺儀的精度。從而可以根據(jù)高精度陀螺儀的每個坐標 軸上的正向轉(zhuǎn)速分量和反向轉(zhuǎn)速分量，對待標定陀螺儀進行標定。如此，可以通過高精度陀 螺儀代替高精度轉(zhuǎn)臺來實現(xiàn)對待標定陀螺儀進行標定，所以一般實驗室也可以實現(xiàn)對陀螺 儀標定。
[0046] 實施例2
[0047] 本發(fā)明實施例提供了標定陀螺儀的方法。在本發(fā)明實施例中，可以通過高精度陀 螺儀來對待標定陀螺儀進行標定，高精度陀螺儀的精度大于待標定陀螺儀的精度。優(yōu)選的， 高精度度陀螺儀的精度可以大于或等于10倍待標定陀螺儀的精度，例如，高精度陀螺儀的 精度等于50倍、100倍或150倍待標定陀螺儀的精度等。
[0048] 待標定陀螺儀包括三個敏感軸，三個敏感軸中的每一敏感軸分別對應待標定陀螺 儀的一個坐標軸，每一敏感軸與其所對應的坐標軸之間的夾角不大于預設閾值。三個敏感 軸包括第一敏感軸、第二敏感軸和第三敏感軸。第一敏感軸、第二敏感軸和第三敏感軸分別 對應待標定陀螺儀的x軸、y軸和z軸。第一敏感軸與x軸之間的夾角，第二敏感軸與y軸 之間的夾角以及第三敏感軸與z軸之間的夾角都不大于預設閾值。
[0049] 在標定時，待標定陀螺儀分別沿其三個敏感軸中的每一敏感軸進行正向轉(zhuǎn)動和反 向轉(zhuǎn)動，同時使高精陀螺儀隨待標定陀螺儀一起進行正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動，具體可以通過 如下幾種方式來實現(xiàn)，包括：
[0050] 第一、將高精度陀螺儀和待標定陀螺儀均放置在轉(zhuǎn)臺上，且待標定陀螺儀的一敏 感軸與其對應的坐標軸之間的夾角不超過預設閾值。控制轉(zhuǎn)臺根據(jù)預設轉(zhuǎn)速進行正向轉(zhuǎn) 動，使待標定陀螺儀沿該敏感軸進行正向轉(zhuǎn)動，同時使高精度陀螺儀隨待