【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车载导航，特别涉及一种imu故障诊断与修复方法、装置、车载导航设备和存储介质。
技术介绍
1、imu（inertial measurement unit，惯性测量单元）传感器在智能驾驶、机器人导航、航空航天等领域得到广泛应用。然而，在实际工作过程中，imu传感器容易受到温度变化、机械振动、电磁干扰等因素的影响，导致输出数据出现漂移、突变或失效等故障。这些故障不仅影响测量精度，还可能导致整个系统的性能下降。例如，在车载导航系统中，imu传感器数据的异常会引起定位偏差，严重影响导航精度。
2、针对imu传感器的故障问题，目前主要采用基于卡尔曼滤波、阈值判断等处理方法进行诊断和修复。其中，卡尔曼滤波方法通过建立状态空间模型来估计和修正传感器数据，但对初始状态和噪声模型的依赖性较强；阈值判断方法虽然实现简单，但其固定的阈值设定使得难以适应复杂工况。因此，这些方法在实际应用中普遍存在故障诊断准确性不高、修复策略单一的问题，且难以满足imu传感器在复杂工况下的工作需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种imu故障诊断与修复方法，旨在提升对imu传感器的故障诊断准确性、修复全面性，并实现在复杂工况下对故障准确诊断和修复。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种imu故障诊断与修复方法，应用于车载导航设备，包括：
3、获取imu传感器的时域数据，对所述时域数据按预设规则采样分析，通过完整性检查和数据预处理得到初始测量值；
4、对所
5、对所述缺失测量点的完整信息使用底层硬件诊断、中层数据诊断和顶层系统诊断，通过诊断分析得到故障特征描述；
6、根据所述故障特征描述，建立故障数据映射关系，通过特征分解得到故障判定参数；
7、利用所述故障判定参数，构建故障分类评估准则，并通过所述故障分类评估准则计算得到故障分类值；
8、基于所述故障分类值，进行数据准确性测量，通过阈值动态比较得到故障程度值；
9、使用所述故障程度值，计算修正参数，通过参数转换得到调节序列；
10、对所述调节序列进行极值分解，将分解结果进行交叉谱分析以消除噪声影响，通过波形重组得到稳态量；
11、将所述稳态量输入量化均衡方程，结合传感器瞬态响应特性构造补偿因子，通过频域调制得到最终修复结果。
12、本专利技术还提出一种imu故障诊断与修复装置，应用于车载导航设备，其包括：
13、获取模块，用于获取imu传感器的时域数据，对所述时域数据按预设规则采样分析，通过完整性检查和数据预处理得到初始测量值；
14、统计模块，用于对所述初始测量值进行周期分析，根据传感器采样特性建立参考基准，通过基准比对和规律分析得到缺失测量点的完整信息；
15、诊断模块，用于对所述缺失测量点的完整信息使用底层硬件诊断、中层数据诊断和顶层系统诊断，通过诊断分析得到故障特征描述；
16、分解模块，用于根据所述故障特征描述，建立故障数据映射关系，通过特征分解得到故障判定参数；
17、计算模块，用于利用所述故障判定参数，构建故障分类评估准则，并通过所述故障分类评估准则计算得到故障分类值；
18、比较模块，用于基于所述故障分类值，进行数据准确性测量，通过阈值动态比较得到故障程度值；
19、修正模块，用于使用所述故障程度值，计算修正参数，通过参数转换得到调节序列；
20、重组模块，用于对所述调节序列进行极值分解，将分解结果进行交叉谱分析以消除噪声影响，通过波形重组得到稳态量；
21、调制模块，用于将所述稳态量输入量化均衡方程，结合传感器瞬态响应特性构造补偿因子，通过频域调制得到最终修复结果。
22、本专利技术还提出一种车载导航设备，包括imu传感器，其特征在于，所述车载导航设备还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的imu故障诊断与修复方法的步骤。
23、本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的imu故障诊断与修复方法的步骤。
24、本专利技术的imu故障诊断与修复方法的技术方案，通过建立自适应数据预处理和分层诊断机制，解决了传统方法中故障特征提取不完整的问题；该机制首先对时域数据进行动态采样分析，再通过周期特性精确计算丢失数据，最后采用分层诊断策略从硬件到系统逐层分析，突破了传统单一层面诊断的局限性，能够准确识别和定位复杂工况下的各类故障。其次，创新地提出基于故障数据映射和量化评估的方案，克服了故障判定模糊的缺陷；该方案通过建立故障特征与判定参数间的映射关系，结合动态阈值比较技术，实现了故障的精确分类和程度量化，避免了传统经验判断的主观性，显著提高了故障诊断的准确性。此外，创新地设计了基于极值分解和频域调制的修复策略，解决了传统修复方法适应性差的问题。该策略首先通过参数转换获得调节序列，再利用极值分解消除噪声影响，最后采用量化均衡实现频域精确调制。这种多层次的修复方法，突破了传统单一滤波或阈值修正的局限，能够根据故障特征自适应地调整修复策略，实现了更为精确的数据修复。
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1.一种IMU故障诊断与修复方法，应用于车载导航设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的IMU故障诊断与修复方法，其特征在于，所述对所述初始测量值进行周期分析，根据传感器采样特性建立参考基准，通过基准比对和规律分析得到缺失测量点的完整信息，包括：
3.根据权利要求1所述的IMU故障诊断与修复方法，其特征在于，所述对所述缺失测量点的完整信息使用底层硬件诊断、中层数据诊断和顶层系统诊断，通过诊断分析得到故障特征描述，包括：
4.根据权利要求1所述的IMU故障诊断与修复方法，其特征在于，所述根据所述故障特征描述，建立故障数据映射关系，通过特征分解得到故障判定参数，包括：
5.根据权利要求1所述的IMU故障诊断与修复方法，其特征在于，所述利用所述故障判定参数，构建故障分类评估准则，并通过所述故障分类评估准则计算得到故障分类值，包括：
6.根据权利要求1所述的IMU故障诊断与修复方法，其特征在于，所述基于所述故障分类值，进行数据准确性测量，通过阈值动态比较得到故障程度值，包括：
7.根据权利要求1至6任一项所
8.一种IMU故障诊断与修复装置，应用于车载导航设备，其特征在于，包括：
9.一种车载导航设备，包括IMU传感器，其特征在于，所述车载导航设备还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的IMU故障诊断与修复方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的IMU故障诊断与修复方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种imu故障诊断与修复方法，应用于车载导航设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的imu故障诊断与修复方法，其特征在于，所述对所述初始测量值进行周期分析，根据传感器采样特性建立参考基准，通过基准比对和规律分析得到缺失测量点的完整信息，包括：
3.根据权利要求1所述的imu故障诊断与修复方法，其特征在于，所述对所述缺失测量点的完整信息使用底层硬件诊断、中层数据诊断和顶层系统诊断，通过诊断分析得到故障特征描述，包括：
4.根据权利要求1所述的imu故障诊断与修复方法，其特征在于，所述根据所述故障特征描述，建立故障数据映射关系，通过特征分解得到故障判定参数，包括：
5.根据权利要求1所述的imu故障诊断与修复方法，其特征在于，所述利用所述故障判定参数，构建故障分类评估准则，并通过所述故障分类评估准则计算得到故障分类值，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱逸，贺群彪，
申请(专利权)人：珠海魔方芯智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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