Atalet ölçüm birimi (IMU), atalet navigasyon sisteminin temel bileşenidir ve ölçüm doğruluğu, navigasyon sisteminin genel performansını doğrudan belirler. IMU 'nun iki boyutlu kalibrasyonu, esas olarak yatay düzlemdeki ivmeölçer ve jiroskop hata parametrelerinin kalibrasyonunu (genellikle perde rulosu veya azimuth-perde kombinasyonu) amaçlamaktadır. Yüksek hassasiyetli açı konumlandırma ve tutum kontrol özellikleriyle, çift eksenli döner tabla, kalibrasyonu gerçekleştirmek için temel ekipman haline gelmiştir. Endüstri standartlarına ve mühendislik uygulamalarına dayanarak, bu makale, dört bağlantıyı kapsayan IMU iki boyutlu kalibrasyon için çift eksenli döner tablayı kullanma sürecini detaylandırır: ön kalibrasyon hazırlığı, çekirdek kalibrasyon işlemi, veri işleme ve doğrulama ve bitirme işi, kalibrasyon sürecinin kalibrasyon sonuçlarının standartlaştırılmasını, tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini sağlamak için.

Kalibrasyondan önce hazırlık

Kalibrasyon öncesi hazırlık, kalibrasyon doğruluğunu sağlamanın temelidir. Dört açıdan gerçekleştirilmesi gerekir: tüm bağlantıların kalibrasyon gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için ekipman seçimi ve denetimi, çevresel durum kontrolü, IMU kurulumu ve hata ayıklama ve yazılım sistemi yapımı.

(1) Ekipman seçimi ve denetimi

1. Biaxial pikap seçimi: IMU 'nun doğruluk seviyesi ve kalibrasyon gereksinimlerine göre, gereksinimleri karşılayan açısal konum doğruluğu, açısal hız kararlılığı ve şaft dikeyliğine sahip bir çift eksenli pikap seçin. Orta ve yüksek hassasiyetli IMU' lar (navigasyon seviyesi gibi) için pikabın açısal konum doğruluğu 10 daha iyi olmalı ve şaft dikeyliği 5 daha iyi olmalıdır; tüketici sınıfı IMU 'lar için pikap doğruluğu uygun şekilde azaltılabilir (açısal konum doğruluğu < 30 ). Aynı zamanda, pikabın ivmeölçer sıfır önyargı, ölçek faktörü ve jiroskop sıfır önyargı ve ölçek faktörünün kalibrasyon gereksinimlerini karşılamak için statik konumlandırma ve dinamik hız çıkış modlarını desteklemesi gerekir.

2. Yardımcı ekipman denetimi: güç kaynağı voltajı dalgalanmasının ölçüm hataları getirmemesini sağlamak için IMU 'ya güç sağlamak için yüksek hassasiyetli bir güç kaynağı (çıkış voltajı kararlılığı <% 0,1) hazırlayın; IMU tarafından çıkan hızlanma ve açısal hız sinyallerini ve döner tablanın açısal konumu / açısal hız geri besleme sinyalini toplamak için bir veri toplama kartı (örnekleme hızı > 100Hz, çözünürlük > 16 bit) kullanın; milin düzgün bir şekilde döndüğünden ve kayıp adım veya titreşim fenomeni olmadığından emin olmak için döner tablayı destekleyen servo kontrol sistemini kontrol edin. Ek olarak, IMU kurulduktan sonra yatay kalibrasyon ve sabitleme için seviye ölçer ve tork anahtarı gibi aletlerin hazırlanması gerekir.

3. Ekipman kalibrasyon doğrulaması: Açısal konumunu, açısal hız doğruluğunu ve şaft dikeyliğini ve diğer teknik göstergeleri doğrulamak için iki eksenli döner tablayı önceden kalibre edin. Sapmanın izin verilen aralık içinde olduğundan emin olmak için döner tablanın her bir ekseninin gerçek değeri ve komut değeri arasındaki sapmayı farklı açısal konumlarda ölçün; referans düzlemin yatay seviyesinin 5 'ten daha iyi olduğundan emin olmak için döner tablanın yatay referans düzlemini kontrol edin. Aynı zamanda, ön ısıtmak, ilk çıkış durumunu kaydetmek ve ekipmanın ilk arızasını ortadan kaldırmak için IMU' yu açın.

(2) Çevre koşullarının kontrolü

1. Sıcaklık kontrolü: IMU 'nun hata parametreleri sıcaklıktan önemli ölçüde etkilenir. Kalibrasyon ortam sıcaklığı (20 ± 2) ° C' de kontrol edilmeli ve sıcaklık değişim hızı 0,5 ° C / s 'den küçük veya ona eşit olmalıdır. Kalibrasyon işlemi sırasında sıcaklık stabilitesini sağlamak ve sıcaklık kaymasının kalibrasyon sonuçları üzerindeki etkisini azaltmak için sabit bir sıcaklık laboratuvarı veya sıcaklık kontrol sistemi aracılığıyla elde edilebilir.

2. Titreşim ve girişim kontrolü: Kalibrasyon ortamının titreşim kaynaklarından (takım tezgahları, fanlar, ağır araçlar vb.) Uzak olması ve çevresel titreşim hızlanmasının 0,01 'den küçük veya ona eşit olmasını sağlamak için zeminde (titreşim izolasyon temelleri oluşturmak veya titreşim izolasyon pedleri takmak gibi) titreşim izolasyon önlemleri alınması gerekir. Aynı zamanda, güçlü elektromanyetik parazitten kaçınmak için, IMU çıkış sinyalindeki elektromanyetik gürültünün girişimini azaltmak için döner tabla, IMU ve veri toplama ekipmanı topraklanmıştır (topraklama direnci).

3. Hava basıncı ve nem kontrolü: Hava basıncı destekli kalibrasyona dayanan IMU 'lar için (IMU' ların barometrelerle bir kombinasyonu gibi), ortam hava basıncı standart atmosferik basınçta (101.325kPa ± 1kPa) stabilize edilmeli ve IMU 'nun iç devresindeki nem değişikliklerini veya izolasyon performansının bozulmasını önlemek için bağıl nem% 40 ila% 60 arasında kontrol edilmelidir.

(III) IMU kurulumu ve devreye alma

1. Mekanik kurulum: IMU 'nun hassas ekseninin döner tablanın koordinat ekseni ile hizalanmasını sağlamak için IMU' yu iki eksenli döner tablanın masa yüzeyine özel bir fikstür aracılığıyla sabitleyin. Genellikle, IMU 'nun X ekseni döner tablanın iç (veya dış) ekseninin dönüş eksenine paralel olmalıdır ve Z ekseni döner tabla tablasının düzlemine diktir (yani, yerçekimi yönünde). Çok gevşek kurulum nedeniyle kalibrasyon işlemi sırasında IMU' nun yer değiştirmesini veya çok sıkı kurulum nedeniyle IMU yapısının deformasyonunu önlemek için fikstürünü belirtilen torka göre sabitlemek için bir tork anahtarı kullanın.

2. Mil hizalama kalibrasyonu: IMU 'nun hizalama doğruluğunu ve döner tablanın şaftını kalibre etmek için bir seviye ve lazer konumlandırıcı kullanın. IMU' nun Z ekseninin yerçekimi yönüne paralel olduğundan emin olmak için önce döner tablayı yatay bir duruma getirin; ardından IMU hassas ekseni ile döner tablanın dönen ekseni arasındaki paralelliği doğrulamak için döner tablayı döndürün. Paralellik hatası 5 'ten küçük veya 5' e eşit olmalıdır. Hizalama doğruluğu gereksinimleri karşılamıyorsa, fikstürün konumunu ayarlayın ve kalibrasyonu standardı karşılayana kadar tekrarlayın.

3. Elektrik bağlantısı ve hata ayıklama: Sanal bağlantının neden olduğu sinyal kaybını veya bozulmayı önlemek için kablonun sağlam ve iyi temas halinde olduğundan emin olmak için IMU 'yu güç kaynağı ve veri toplama kartına bağlayın. IMU' yu açın ve ön ısıtın ve ön ısıtma süresi IMU tipine göre belirlenir (navigasyon seviyesi IMU 'nun genellikle 30 ~ 60 dakika önceden ısıtılması gerekir ve tüketici seviyesi IMU' nun 10 ~ 20 dakika önceden ısıtılması gerekir), böylece IMU 'nun iç sıcaklığı sabit bir duruma ulaşır. Ön ısıtma işlemi sırasında, IMU çıkış sinyalinin kararlılığını izleyin. Sinyal atlama ve aşırı gürültü gibi anormal durumlar varsa, kablolamayı veya ekipman arızasını kontrol etmek gerekir.

(IV) Yazılım sistemi yapımı

1. Kontrol yazılımı yapılandırması: İki eksenli döner tablanın kontrol yazılımını takın, döner tablanın şaft parametrelerini (şaft çapı, iletim oranı gibi), kontrol modunu (statik / dinamik), açısal konum / açısal hız ayarlarını vb. Aynı zamanda, geçiş işlemi sırasında sinyal girişimini önlemek için veri toplamaya başlamadan önce döner tabla tutumunun sabit olduğundan emin olmak için veri toplama tetikleme koşullarını ayarlayın.

2. Veri toplama yazılımı hata ayıklama: Veri toplama yazılımında hata ayıklayın, örnekleme hızını, örnekleme süresini, veri depolama biçimini (CSV, MAT dosyası gibi) ve diğer parametreleri ayarlayın. İkisinin zaman damgalarının hizalandığından ve hatanın 1ms 'den küçük veya ona eşit olduğundan emin olmak için IMU çıkış sinyali ve döner tabla geri bildirim sinyali için senkronize bir toplama mekanizması oluşturun. Simülasyon toplama testi aracılığıyla, veri toplamanın bütünlüğünü ve doğruluğunu doğrulayın ve veri kaybı ve gecikmesi sorunlarını giderin.

3. Kalibrasyon algoritması kurulumu: Kalibrasyon gereksinimlerine göre (ivmeölçer sıfır önyargı / ölçek faktörü kalibrasyonu, jiroskop sıfır önyargı / ölçek faktörü kalibrasyonu gibi), ilgili kalibrasyon algoritmasını dağıtın (en küçük kareler yöntemi, Kalman filtre yöntemi gibi). Algoritmanın IMU 'nun hata parametrelerini doğru bir şekilde çözebilmesini sağlamak için yineleme sayısı, yakınsama eşiği vb. Gibi algoritma parametrelerini başlatın.

II. Çekirdek kalibrasyon işlemi

Çekirdek kalibrasyon işlemi, IMU 'nun iki temel bileşeni olan ivmeölçer ve jiroskop etrafında döner. Çift eksenli döner tablanın statik konumlandırma ve dinamik hız kontrol özelliklerine dayanarak, iki boyutlu yöndeki hata parametreleri kalibrasyonu adımlarla tamamlanır. Bu işlem, üç temel adımı kapsayan "adım adım" iki boyutlu kalibrasyonu örnek olarak alır: ivmeölçerin statik kalibrasyonu, jiroskopun statik sıfır ofset kalibrasyonu ve jiroskopun dinamik hız kalibrasyonu.

(A) İvmeölçer statik kalibrasyonu

İvmeölçerin statik kalibrasyonunun amacı, IMU tarafından hızlanma sinyali çıkışını ölçerek, referans girişi olarak farklı tutumlar altında yerçekimi ivmesinin izdüşümünü kullanarak sıfır önyargı ve ölçeklendirme faktörünü çözmektir, hata modeli kurulur ve parametreler çözülür.

1. Kalibrasyon tutum planlaması: perde rulosu iki boyutlu yönüne dayalı, plan 6 tipik statik tutumlar (yerçekimi ivmesinin ivmeölçerin X, Y ve Z hassas eksen yönlerini tam olarak kapsayabilmesini sağlamak için), belirli tutumlar aşağıdaki gibidir: ① Pitch 0 °, roll 0 ° (Z ekseni ileri yerçekimi yönünde); ② Pitch 0 °, roll 180 ° (Z ekseni yerçekimi yönünde ters); ③ Pitch 90 °, roll 0 ° (X ekseni yerçekimi yönünde ileri); ④ Pitch 90 °, roll 180 ° (X ekseni yerçekimi yönünde ters); ⑤ Pitch 0 °, roll 90 ° (Y ekseni yerçekimi yönünde ileri); ④ Pitch 0 °, roll 270 ° (Y ekseni yerçekimi yönünde ters).

2. Tutum ayarı ve kararlılık: Her bir tutumun açısal konum komutları, çift eksenli döner tabla kontrol yazılımı aracılığıyla sırayla gönderilir. Döner tabla IMU 'yu hedef tutuma döndürmeye yönlendirdikten sonra, statik ve sabit kalır. IMU tarafından hızlanma sinyali çıkışının sabit olmasını sağlamak için her tutumun stabilizasyon süresi 30' dur (sinyal dalgalanma genliği 0.001g). Stabilizasyon işlemi sırasında, döner tablanın açısal konum geri besleme sinyali gerçek zamanlı olarak izlenir. Tutum sapması izin verilen aralığı aşarsa ( ), döner tabla otomatik olarak telafi eder ve ayarlanır.

3. Veri toplama ve kaydetme: Her tutum kararlı olduktan sonra, IMU tarafından X, Y ve Z ekseni hızlanma sinyalleri çıkışını toplamak için veri toplama yazılımını başlatın. Örnekleme süresi 10 saniyedir ve örnekleme hızı 100 Hz 'dir. Aynı zamanda, her hassas eksende (referans girişi) yerçekimi ivmesinin projeksiyon değerini hesaplamak için kullanılan döner tablanın gerçek açısal konumunu (eğim açısı teta, yuvarlanma açısı) kaydedin. Toplanan verileri tutum sınıflandırmasına göre saklayın ve net tutum bilgilerini ve zaman damgasını işaretleyin.

4. Hata modeli oluşturma ve paragraf çözümü: Çapraz bağlama hatasını (iki boyutlu kalibrasyonda basitleştirilebilir) göz ardı ederek ivmeölçerin hata modelini oluşturun. Hata modeli aşağıdaki gibidir:

a = K(a + b) （i=X,Y,Z）

Burada a, IMU tarafından i-th ekseni çıktısının ivmelenmesidir, K, i-th ekseni 'nin ölçekleme faktörüdür, a, i-th ekseni' nin referans ivmesidir (yerçekimi ivme projeksiyonu) ve b, i-th ekseni 'nin sıfır önyargısıdır. Referans ivmesine göre a (teta ve müsaitten hesaplanır, örneğin Z ekseni referans ivmesi a = g · costheta · costheta, X ekseni referans ivmesi a = g · sintheta, Y ekseni referans ivmesi a = g · sintheta · costheta, g yerçekimi ivmesidir, 9.80665m / s2 alır) ve karşılık gelen a, K ve b' yi çözmek için en küçük kare yöntemini kullanın.

(2) Jiroskop statik sıfır ofset kalibrasyonu

Jiroskobun statik sıfır önyargısı, IMU 'nun statik durumunda uzun vadeli veri toplama ile çözülmesi gereken açısal hız girişindeki jiroskobun çıkış sapmasını ifade eder.

(III) Jiroskop dinamik hız kalibrasyonu

Jiroskobun dinamik hız kalibrasyonunun amacı, ölçekleme faktörünü hesaplamaktır. Referans giriş olarak çift eksenli döner tabladan bilinen açısal hız çıkışı kullanılarak, hata modeli oluşturulur ve ölçekleme faktörü, jiroskobun çıkış sinyali ölçülerek çözülür.

1. Kalibrasyon tavrı seçimi: 0 ° perde ve 0 ° yuvarlanmanın yatay tavrını seçin. Bu sırada, IMU 'nun açısal hız girişi yoktur ve jiroskop çıkışı yalnızca sıfır önyargı ve gürültü içerir. Döner tablanın bu tavır altında dönmesine gerek yoktur ve sahnenin seviyesi sabit tutulabilir.

2. Uzun vadeli veri toplama: Jiroskop X, Y ve Z eksenlerinin çıkış sinyallerini toplamak için veri toplama yazılımını başlatın, örnekleme süresi 60 dakika ve örnekleme hızı 100 Hz. Alım işlemi sırasında, sıcaklığın sabit olduğundan emin olmak için ortam sıcaklığını ve döner tablanın tutumunu sürekli olarak izleyin (dalgalanma 0,2 ° C), tutum sürüklenmeden (sapma 5 ) arındırılır ve ek hatalar getirmek için dış faktörlerden kaçınılır.

3. Sıfır önyargı hesaplaması: Aykırı değerleri kaldırmak için toplanan jiroskop çıktı verilerini önceden işleyin (3sigma ölçütünü kullanarak) ve ardından jiroskobun statik sıfır önyargısı b olan her eksenin çıkış sinyalinin ortalama değerini hesaplayın (i = X, Y, Z). Aynı zamanda, verilerin standart sapmasını hesaplayın ve jiroskobun gürültü seviyesini değerlendirin. Standart sapma çok büyükse (IMU teknik göstergelerinin gerekliliklerini aşıyorsa), ekipman arızalarını veya çevresel bozulmaları gidermek gerekir.

4. Oran noktası planlaması: IMU aralığına ve pratik uygulama senaryolarına bağlı olarak, perde ve rulonun dinamik hız noktalarını iki boyutta planlayın. Statik sıfır önyargının tutarlılığını doğrulamak için 0 ° / s hız noktasının kullanıldığı ileri ve geri hızları (-100 ° / s, -50 ° / s, 50 ° / s, 100 ° / s gibi) kapsayan her boyut için 5 ila 7 hız noktası seçin. Hız noktalarının seçiminin, IMU aralığının aşılmamasını sağlaması gerekir ve döner tabla hızı stabil bir şekilde (hız kararlılığı < 0,1 ° / s) verebilir.

5. Oran çıkışı ve kararlılık: Çift eksenli döner tabla kontrol yazılımı aracılığıyla, her bir hız noktasının talimatları sırayla perde ve rulo boyutlarında gönderilir. Döner tabla IMU 'yu hedef hıza döndürmeye yönlendirdikten sonra, dinamik kararlılığı korur ve kararlılık süresi > 20' dir. Stabilizasyon işlemi sırasında, döner tablanın açısal hız geri bildirim sinyali gerçek zamanlı olarak izlenir. Hız sapması izin verilen aralığı (0,5 ° / s) aşarsa, döner tabla hızı otomatik olarak telafi eder.

6. Veri toplama ve kaydetme: Her hız noktası sabit olduktan sonra, hassas eksene karşılık gelen jiroskopun çıkış sinyalini toplamak için veri toplama yazılımını başlatın (perde boyutu döndüğünde X ekseni jiroskop çıkışı ve yuvarlanma boyutu döndüğünde Y ekseni jiroskop çıkışı gibi), örnekleme süresi 10 saniyedir ve örnekleme hızı 100 Hz 'dir. Aynı zamanda, döner tablanın gerçek açısal hızını kaydedin (ω girişine bakın) ve verileri hız noktasına ve boyuta göre saklayın.

7. Hata modeli oluşturma ve paragraf çözümü: Çapraz bağlama hatasını göz ardı ederek jiroskopun hız hata modelini belirleyin. Model aşağıdaki gibidir:

ω = K(ω + b) （i=X,Y）

ω jiroskobun i-eksen çıkış açısal hızı olduğunda, K i-eksen ölçekleme faktörüdür, ω i-eksen referans açısal hızıdır (döner tablanın gerçek çıkış hızı) ve b i-eksen statik sıfır önyargısıdır (statik kalibrasyonda çözülmüştür). Her hız noktasının ω ve karşılık gelen ω 'sunu modele değiştirin ve K' yi çözmek için en küçük kare yöntemini kullanın.

III. Veri işleme ve doğrulama

Veri işleme ve doğrulama, kalibrasyon sonuçlarının güvenilirliğini sağlamak için önemli bir bağlantıdır. Toplanan orijinal veri kaynağının önceden işlenmesi gerekir. Hata parametreleri çözüldükten sonra artık analiz, tekrarlanabilirlik doğrulaması ve doğruluk doğrulaması gerçekleştirilir. Doğrulama başarısız olursa, yeniden kalibre etmek için çekirdek kalibrasyon sürecine geri dönmesi gerekir.

1. Aykırı değerleri kaldırın: Orijinal veri kaynağından (hızlanma, açısal hız sinyali) aykırı değerleri tespit etmek ve kaldırmak için 3sigma ölçütünü veya Grubbs ölçütünü kullanın. 3sigma ölçütü için, verilerin ortalama değerini ve standart sapmasını hesaplayın, [❌-3sigma, ❌ + 3sigma] aralığının ötesindeki verileri aykırı değer olarak belirleyin ve bitişik verilerin ara değerlemesini değiştirin veya doğrudan reddedin.

2. Filtreleme işlemi: yüksek frekanslı gürültüyü gidermek için ön işleme tabi tutulduktan sonra orijinal veri kaynağında düşük geçişli filtreleme gerçekleştirilir. Bir Butterworth düşük geçişli filtre seçin ve aşırı filtrelemenin neden olduğu sinyal bozulmasını önlemek için kesme frekansı IMU 'nun bant genişliğine (genellikle IMU bant genişliğinin 1 / 5 ila 1 / 3' ü) göre belirlenir. Filtrelenen veriler sonraki hata parametreleri çözümü için kullanılır.

3. Veri senkronizasyonu hizalaması: IMU çıkış sinyali ile döner tabla geri bildirim sinyali arasındaki zaman damgası sapması için, senkronizasyon hizalaması için doğrusal interpolasyon yöntemi kullanılır. Her bir IMU çıkış verisi setinin tam döner tabla tutumuna veya hız durumuna karşılık geldiğinden ve senkronizasyon hatasının 1ms 'den küçük veya ona eşit olduğundan emin olun.

4. Parametre çözüm optimizasyonu: Önceden işlenen verileri ivmeölçer ve jiroskopun hata modeliyle değiştirin ve sıfır önyargı ve ölçek faktörü gibi hata parametrelerini çözmek için en küçük kareler yöntemini kullanın. Karmaşık senaryolar için, Kalman filtre yöntemi, değişken tahmininin doğruluğunu ve kararlılığını artırmak için değişken çözüm sonuçlarını optimize etmek için kullanılabilir.

5. Artık analiz: Her bir kalibrasyon tavrı / hız noktasında gözlemlenen değerler (IMU çıkışı) ile modelin tahmin edilen değerleri arasındaki kalıntıları hesaplayın. Artıklar, hata modelinin uydurma doğruluğunu yansıtır. Artıkların ortalaması 0 'a yakınsa ve standart sapma küçükse (ivme artık standart sapma < 0.002g, açısal hız artık standart sapma < 0,1 ° / s), model uydurma etkisinin iyi olduğunu gösterir; artıklar çok büyükse veya net bir eğilim varsa, hata modelinin geçerliliği (çapraz bağlanma hatası gibi) veya kalibrasyon verilerinin yeniden kontrol edilmesi gerekir.

6. Tekrarlanabilirlik doğrulaması: Aynı çevre koşulları ve kalibrasyon işlemi altında, her kalibrasyonun hata parametrelerini çözmek için 3 tam kalibrasyon deneyini tekrarlayın. Üç filtrenin varyasyon katsayısını (standart sapmanın ortalama değere oranı) hesaplayın. Varyasyon katsayısı% 1 'den küçük veya eşitse, kalibrasyon sonuçlarının iyi bir tekrarlanabilirliğe sahip olduğunu gösterir. Varyasyon katsayısı çok büyükse, ekipmanın kararlılığını ve çevresel girişimi kontrol etmek ve yeniden kalibre etmek gerekir.

7. Doğruluk doğrulaması: Doğrulama noktası olarak kalibrasyona katılmayan tutum / hız noktasını seçin, kalibre edilmiş hata parametrelerini hata modeline koyun, IMU çıkışını telafi edin ve telafi edilen IMU çıkışı ile referans girişi arasındaki hatayı hesaplayın. Telafi edilen hata, IMU teknik göstergelerinin gerekliliklerini karşılıyorsa (hızlanma ölçümü hatası ≤ 0.01g, açısal hız ölçümü hatası gibi), kalibrasyon doğruluğunun standart olduğunu gösterir; hata standarda uygun değilse, kalibrasyon işleminin yeniden optimize edilmesi (kalibrasyon tavrı / hız noktaları eklemek, hata modelini ayarlamak gibi) ve tekrar kalibre edilmesi gerekir.

8. Sıcaklık kararlılığı doğrulaması (isteğe bağlı): IMU 'nun geniş bir sıcaklık aralığında çalışması gerekiyorsa, hata parametrelerini doğrulamak için kalibrasyon deneyi farklı sıcaklık noktalarında (-10 ° C, 0 ° C, 20 ° C, 40 ° C, 60 ° C gibi) tekrarlanabilir. Farklı sıcaklık ortamlarında IMU' nun ölçüm doğruluğunu artırmak için hata parametreleri için bir sıcaklık telafi modeli oluşturun.

9. Veri sınıflandırma depolama: Önceden işlenmiş orijinal veri kaynağı, hata parametreleri çözüm sonuçları, artık analiz raporları, doğrulama sonuçları vb. Kalibrasyon tarihine, IMU numarasına ve kalibrasyon çevre koşullarına göre sınıflandırılır ve saklanır. Veri depolama formatı, veri okunabilirliğini ve izlenebilirliğini sağlamak için ortak formatları (CSV, MAT, PDF gibi) kullanır.

10. Veri yedekleme: Veri kaybını önlemek için arşivlenmiş verilerin (yerel sabit disk, bulut depolama gibi) birden fazla yedeğini alın. Yedekleme verileri, dosya adları ve açıklama belgeleriyle açıkça işaretlenmeli ve verilere karşılık gelen kalibrasyon nesneleri, işlemleri ve koşulları açık olmalıdır.

IV. Son çalışma

Bitirme işi, esas olarak kalibrasyon işleminin izlenebilirliğini sağlamak ve IMU 'nun sonraki kullanımı ve bakımı için bir temel sağlamak için kalibrasyon verileri arşivleme, ekipman kurtarma ve bakım ve kalibrasyon raporu hazırlığını içerir. Kalibrasyon raporu, kalibrasyon çalışmasının bir özetidir ve esas olarak aşağıdaki içerikler dahil olmak üzere kalibrasyon sürecini ve sonuçlarını kapsamlı ve doğru bir şekilde kaydetmek gerekir:

1. Ekipman kapatma ve sökme: Kalibrasyon tamamlandıktan sonra, çift eksenli döner tabla, IMU ve veri toplama ekipmanının güç kaynağını kapatın, IMU ile fikstür arasındaki bağlantıyı sırayla sökün ve IMU 'yu çıkarın. IMU' nun hassas kısımlarını korumak için sökme sırasında çarpışma ve titreşimden kaçının.

2. Ekipman temizliği ve bakımı: Tozu ve birikintileri gidermek için çalışma masasını, şaft sistemini ve çift eksenli döner tablanın fikstürünü temizleyin; Hasar vermemek ve kablo bağlantı noktalarını temizlemek için IMU 'nun görsel denetimini yapın. Ekipmanın düzenli kalibrasyonu için bir temel sağlamak için ekipmanın kullanım durumunu ve bakımını kaydedin.

3. Ekipman parametreleri kurtarma: Çift eksenli döner tabla ve veri toplama ekipmanının parametrelerini varsayılan duruma getirin, kontrol yazılımını ve satın alma yazılımını kapatın ve ekipmanın güvenli bir bekleme durumunda olduğundan emin olun.

4. Kalibrasyon raporunda yer alan içerikler:

(1) Kalibrasyon nesne bilgileri: IMU modeli, numarası, üreticisi, teknik özellikleri;

(2) Kalibrasyon ekipmanı bilgileri: çift eksenli döner tabla modeli, doğruluk seviyesi, veri toplama ekipmanı modeli, örnekleme parametreleri, yardımcı ekipmanın listesi;

(3) Çevre koşullarının kalibrasyonu: sıcaklık, nem, hava basıncı, titreşim;

(4) Kalibrasyon işlemi açıklaması: kalibrasyon tutumu / hız noktası planlaması, veri toplama parametreleri, hata modeli, çözüm algoritması;

(5) Kalibrasyon sonuçları: ivmeölçer sıfır önyargısı, ölçekleme faktörü, jiroskop sıfır önyargısı, ölçekleme faktörü, kalıntı analiz sonuçları, tekrarlanabilirlik doğrulama sonuçları, doğruluk doğrulama sonuçları;

(6) Sonuçlar ve öneriler: Kalibrasyon sonuçlarının standart olup olmadığı, IMU kullanım önerileri (örneğin sıcaklık telafisi, düzenli kalibrasyon döngüleri) ve ekipman bakım önerileri.

V. Önlemler

Özetlemek gerekirse, iki eksenli bir döner tabla kullanan IMU iki boyutlu kalibrasyonu için standart işlemin, ekipman doğruluğu, çevre kontrolü, şaft hizalama ve veri senkronizasyonu gibi temel bağlantılara odaklanarak "ön kalibrasyon hazırlığı - çekirdek kalibrasyonu - veri işleme ve doğrulama - bitirme işi" mantıksal sırasını kesinlikle takip etmesi gerekir. Standartlaştırılmış bir kalibrasyon işlemi ve katı doğrulama yöntemleri sayesinde, IMU 'nun hata parametreleri doğru bir şekilde çözülebilir ve atalet navigasyon sisteminin güvenilir çalışması için koruma sağlayarak, ölçüm doğruluğu önemli ölçüde iyileştirilebilir.

1. Kalibrasyon işlemi sırasında, döner tabla tutum kayması, anormal IMU çıkış sinyali vb. Varsa, geçersiz kalibrasyon verilerinin oluşturulmasını önlemek için kalibrasyonun hemen durdurulması ve sorun gidermeden sonra yeniden başlatılması gerekir;

2. IMU 'nun ön ısıtma süresinin kesinlikle teknik gereksinimlere uyması gerekir. Yetersiz ön ısıtma, kararsız hata parametrelerine yol açacak ve kalibrasyon doğruluğunu etkileyecektir;

3. Çift eksenli döner tablanın şaft sisteminin hizalama doğruluğu, kalibrasyon sonuçlarını doğrudan etkiler ve şaft sistemi doğruluğunun gereksinimleri karşıladığından emin olmak için döner tablanın düzenli olarak kalibre edilmesi gerekir.

4. Sıcaklık, titreşim, elektromanyetik girişim ve kalibrasyon ortamındaki diğer faktörlerin IMU 'nun çıktısı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Çevre koşullarını kesinlikle kontrol etmek ve gerekirse izolasyon ve koruyucu önlemler almak gerekir.

5. Kalibrasyon raporunun, rapor içeriğinin doğruluğunu ve standardizasyonunu sağlamak için profesyoneller tarafından gözden geçirilmesi ve onaylandıktan sonra arşivlenmesi gerekir.