【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动态校准与补偿方法、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）作为测量载体运动状态和姿态的关键传感器，在车载导航、姿态测量等领域有着广泛应用。然而，在实际使用过程中，imu的测量精度易受温度变化、振动和磁场等环境因素的影响。特别是在车载环境中，发动机散热导致的温度变化会引起零位漂移，车辆运行产生的振动会造成测量波动，周边电气设备和基础设施产生的磁场则会干扰航向角测量。当这些环境因素同时作用时，还会产生复杂的耦合效应，导致测量误差进一步增大。
2、现有的imu校准方法，主要在静态环境下进行，难以有效处理动态工况下的误差变化；且补偿模型过于简单，无法准确描述imu在复杂环境下的非线性误差特性；另外，校准参数的获取往往需要专业的实验室环境，环境参数与imu数据的采集同步性差，补偿参数缺乏自适应调整机制，这些都限制了imu在实际应用中的测量精度。
3、因此，亟需一种能够准确获取imu原始数据、有效处理环境影响、实现动态补偿并保证长期稳定性的方案。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种imu动态校准与补偿方法，旨在能够准确获取imu原始数据、有效处理环境影响，实现动态补偿并保证长期稳定性。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的imu动态校准与补偿方法，应用于车载导航设备，包括：
3、获取imu的原始数据，按照标准采样频率进行数
4、对所述初始测量序列进行周期分解，计算温度变化、振动变化、磁场变化对所述imu输出值的影响，通过参数关联得到测量补充序列；
5、对所述测量补充序列进行前段校准、中段校准和末段校准，通过参数迭代得到校准基准值；
6、根据所述校准基准值，分析不同工况的误差变化规律，通过静态和动态特征分析得到校准映射量；
7、利用所述校准映射量进行环境因素分解，得到温度补偿因子、振动补偿因子和磁场补偿因子；
8、对各个补偿因子进行动态检验，结合环境变化特征，通过阈值比对得到修正系数；
9、使用所述修正系数对所述原始数据进行补偿处理，通过数据重构得到修正序列；
10、对所述修正序列进行稳定性分析，根据变化趋势得到漂移参数；
11、将所述漂移参数与标定基准进行差值分析，通过多点校正得到最终校准结果。
12、本专利技术还提出一种imu动态校准与补偿装置，应用于车载导航设备，包括：
13、获取模块，用于获取imu的原始数据，按照标准采样频率进行数据采样，并与环境参数整合得到初始测量序列；
14、第一分解模块，用于对所述初始测量序列进行周期分解，计算温度变化、振动变化、磁场变化对所述imu输出值的影响，通过参数关联得到测量补充序列；
15、校准模块，用于对所述测量补充序列进行前段校准、中段校准和末段校准，通过参数迭代得到校准基准值；
16、第一分析模块，用于根据所述校准基准值，分析不同工况的误差变化规律，通过静态和动态特征分析得到校准映射量；
17、第二分解模块，用于利用所述校准映射量进行环境因素分解，得到温度补偿因子、振动补偿因子和磁场补偿因子；
18、检验模块，用于对各个补偿因子进行动态检验，结合环境变化特征，通过阈值比对得到修正系数；
19、修正模块，用于使用所述修正系数对所述原始数据进行补偿处理，通过数据重构得到修正序列；
20、第二分析模块，用于对所述修正序列进行稳定性分析，根据变化趋势得到漂移参数；
21、输出模块，用于将所述漂移参数与标定基准进行差值分析，通过多点校正得到最终校准结果。
22、本专利技术还提出一种车载导航设备，包括imu传感器，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动态校准与补偿方法的步骤。
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动态校准与补偿方法的步骤。
24、本专利技术的imu动态校准与补偿方法的技术方案通过建立imu原始数据采集和动态校准的完整流程，结合周期分解和环境参数监测的创新方法，能够实时获取温度梯度场、振动传递特性和磁场空间分布等关键参数；这种基于多传感器协同的数据采集方案，显著提升了环境因素识别的准确性，使得后续的补偿处理更有针对性，有效克服了传统采集方法对环境因素识别不足的技术缺陷。并且，创新地提出了多层级的补偿机制，通过分别建立温度补偿因子、振动补偿因子和磁场补偿因子，并结合动态检验方法进行修正系数的优化，形成了完整的误差补偿体系；该补偿机制能够针对不同环境因素的影响特征进行独立补偿，大大提高了imu在复杂环境下的测量精度。此外，在漂移参数提取和多点校正方面，设计了基于时间尺度分解的特征提取方法，通过建立组合漂移参数模型和多点校正机制，实现了imu输出的长期稳定；本专利技术技术方案充分考虑了初始漂移、线性漂移和周期漂移的影响，并通过在不同工况下的循环验证确保校准结果的可靠性，解决了imu长期工作中的稳定性问题。
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1.一种IMU动态校准与补偿方法，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动态校准与补偿方法，其特征在于，所述对所述初始测量序列进行周期分解，计算温度变化、振动变化、磁场变化对所述IMU输出值的影响，通过参数关联得到测量补充序列，包括：
3.根据权利要求1所述的IMU动态校准与补偿方法，其特征在于，对所述测量补充序列进行前段校准、中段校准和末段校准，通过参数迭代得到校准基准值，包括：
4.根据权利要求3所述的IMU动态校准与补偿方法，其特征在于，所述根据所述校准基准值，分析不同工况的误差变化规律，通过静态和动态特征分析得到校准映射量，包括：
5.根据权利要求1所述的IMU动态校准与补偿方法，其特征在于，所述对各个补偿因子进行动态检验，结合环境变化特征，通过阈值比对得到修正系数，包括：
6.根据权利要求1所述的IMU动态校准与补偿方法，其特征在于，所述使用所述修正系数对所述原始数据进行补偿处理，通过数据重构得到修正序列，包括：
7.根据权利要求1至6任一项所述的IMU动态校准与补偿
8.一种IMU动态校准与补偿装置，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动态校准与补偿方法的步骤。
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动态校准与补偿方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种imu动态校准与补偿方法，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动态校准与补偿方法，其特征在于，所述对所述初始测量序列进行周期分解，计算温度变化、振动变化、磁场变化对所述imu输出值的影响，通过参数关联得到测量补充序列，包括：
3.根据权利要求1所述的imu动态校准与补偿方法，其特征在于，对所述测量补充序列进行前段校准、中段校准和末段校准，通过参数迭代得到校准基准值，包括：
4.根据权利要求3所述的imu动态校准与补偿方法，其特征在于，所述根据所述校准基准值，分析不同工况的误差变化规律，通过静态和动态特征分析得到校准映射量，包括：
5.根据权利要求1所述的imu动态校准与补偿方法，其特征在于，所述对各个补偿因子进行动态检验，结合环境变化特征，通过阈值比对得到修正系数，包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺群彪，邱逸，
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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