本發明專利技術涉及一種確定陀螺儀零偏誤差的方法，一種確定陀螺儀零偏誤差的裝置以及包括該裝置的系統。該方法包括以下步驟：a.獲取陀螺儀的一組輸出；b.確定所述輸出的離散度；c.判斷所述離散度是否滿足預定條件，并且基于所述判斷結果執行步驟d或e；d.當所述離散度滿足預定條件時，將所述輸出的平均值確定為所述陀螺儀的零偏誤差；e.當所述離散度不滿足所述預定條件時，獲取所述陀螺儀的另一組輸出，并且對所述另一組輸出重復執行上述步驟b至c。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術一般涉及陀螺儀，具體地涉及確定陀螺儀零偏誤差的方法、裝置及包括該裝置的系統。
技術介紹
陀螺儀，也稱為角速度計，通常用于檢測旋轉的角速度和角度。陀螺儀按照構成和原理的不同大體上可以分為傳統的機械式陀螺、精密光纖陀螺、激光陀螺和微機械陀螺等。傳統的機械式陀螺、精密光纖陀螺、激光陀螺已經在航空、航天及其他軍事領域廣泛應用于導航、制導與控制系統中。微機械陀螺由于容易小型化、成本低等特點而廣泛應用于消費電子領域，例如在數碼相機中用于穩定圖像、用于慣性空中鼠標等。然而在實際應用中，陀螺儀通常存在零偏現象，即在靜止狀態下陀螺儀的輸出不為零。圖1示出了陀螺儀存在零偏的一個例子，如圖所示，在被靜止放置的情況下，陀螺儀的Y軸輸出不為零,在大約0至_2DPS(degree per second)的范圍內漂移,平均值大約為-1.07DPS。如果不補償該零偏誤差，將會影響采用該陀螺儀的系統的精度。例如，空中鼠標通常基于陀螺儀的角速度輸出XY坐標信號，如果陀螺儀的靜態輸出不為零，該空中鼠標在屏幕上的光標將總是處于漂移或抖動狀態。又例如，AHRS系統(姿態和航向基準系統)基于陀螺儀的輸出而顯示飛機航向角、俯仰角、傾斜角等姿態信息。如果陀螺儀的零偏沒有得到補償，該AHRS系統所提供過的姿態信息可能不夠精確。因此，需要對陀螺儀的零偏誤差進行補償。一種已知的補償方法是將陀螺儀靜止放置，記錄該陀螺儀的當前輸出，將該當前輸出作為陀螺儀的零偏并且在后續的過程中將該零偏從陀螺儀的實際輸出中扣除。然而，該方法存在以下問題其獲取的當前輸出可能包括偏離了零偏真實值較多的噪聲信號，從而得到的零偏是不準確的。另一種已知的補償方法是設定閾值，只有當陀螺儀的輸出超過該閾值時才有相應的輸出，否則保持靜止。然而該方法的缺點是無法用于要求高精度的場口 o此外，陀螺儀的零偏值還可能隨著環境溫度等因素的改變而產生變化。圖2示出了在靜止情況下某種型號的陀螺儀的X軸輸出隨環境溫度變化的曲線。由圖2可見，當溫度上升35 °C，陀螺儀的X軸輸出漂移8DPS。
技術實現思路
針對上述問題中的一個或多個—方面，本專利技術提供一種確定陀螺儀零偏誤差的方法，包括以下步驟a.獲取陀螺儀的一組輸出；b.確定所述輸出的離散度；c.判斷所述離散度是否滿足預定條件，并且基于所述判斷結果執行步驟d或e ；d.當所述離散度滿足預定條件時，將所述輸出的平均值確定為所述陀螺儀的零偏誤差；e.當所述離散度不滿足所述預定條件時，獲取所述陀螺儀的另一組輸出，并且對所述另一組輸出重復執行上述步驟b至C。另一方面，本專利技術提供了另一種確定陀螺儀零偏誤差的方法，包括以下步驟a.獲取陀螺儀的一組輸出；b.確定所述輸出的離散度；c.判斷所述離散度是否滿足預定條件，并且基于所述判斷結果執行步驟d或e ;d.當所述離散度滿足預定條件時，將所述輸出的平均值確定為所述陀螺儀的零偏誤差，并基于所述離散度更新所述預定條件，繼而執行步驟f ；e.當所述離散度不滿足所述預定條件時，直接執行步驟f ；f.獲取所述陀螺儀的另一組輸出，并且對所述另一組輸出重復執行所述步驟b至f。上文已經概括而非寬泛地給出了本公開內容的特征。本公開內容的附加特征將在此后描述，其形成了本專利技術權利要求的主題。本領域技術人員應當理解，可以容易地使用所公開的構思和具體實施方式，作為修改和設計其他結構或者過程的基礎，以便執行與本專利技術相同的目的。本領域技術人員還應當理解，這些等同結構沒有脫離所附權利要求書中記載的本專利技術的主旨和范圍。附圖說明為了更完整地理解本公開以及其優點，現在結合附圖參考以下描述，其中圖1示出了存在零偏的陀螺儀在靜止情況下的Y軸輸出；圖2示出了在靜止情況下陀螺儀的X軸輸出隨環境溫度的變化；圖3示出了根據本專利技術的一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的方法的一個實施例的流程圖；圖4示出了圖3所示的實施例的一個變化例的流程圖；圖5示出了圖3的相鄰兩組輸出的樣本點的一個例子；圖6示出了圖3的相鄰兩組輸出的樣本點的另一個例子；圖7示出了根據本專利技術的一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的方法的另一個實施例的流程圖；圖8示出了圖7所示的實施例的一個變化例的流程圖；圖9示出了圖7所示的實施例的另一個變化例的流程圖；圖10示出了圖7所示的實施例的另一個變化例的流程圖；圖11示出了采用圖10的方法實時確定的陀螺儀零偏誤差的曲線；圖12示出了根據本專利技術的另一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的裝置的一個實施例的方框圖；圖13示出了包括圖12的裝置的系統；圖14示出了根據本專利技術的另一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的裝置的另一個實施例的方框圖；圖15示出了包括圖14的裝置的系統；圖16示出了根據本專利技術的另一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的裝置的另一個實施例的方框圖；圖17示出了包括圖16的裝置的系統；圖18示出了根據本專利技術的另一個方面的確定陀螺儀零偏誤差的裝置的另一個實施例的方框圖；以及圖19示出了包括圖18的裝置的系統，除非指明，否則不同附圖中的相應標記和符號一般表示相應的部分。繪制附圖是為了清晰地示出本公開內容的實施方式的有關方面，而未必是按照比例繪制的。為了更為清晰地示出某些實施方式，在附圖標記之后可能跟隨有字母，其指示相同結構、材料或者過程步驟的變形。具體實施例方式下面詳細討論實施例的實施和使用。然而，應當理解，所討論的具體實施例僅僅示范性地說明實施和使用本專利技術的特定方式，而非限制本 專利技術的范圍。圖3示出了根據本專利技術的確定陀螺儀零偏誤差的方法的一個實施例的流程圖。以下參考圖3描述該實施例。在步驟301中，獲取待測試零偏誤差的陀螺儀的一組輸出。需要說明的是，該輸出可以是從陀螺儀直接讀取的，也可以是從耦接到陀螺儀的存儲器的隊列或者堆棧中獲取，例如，存儲器的一個隊列用于保存來自陀螺儀的輸出，當需要測試零偏誤差時即從該存儲器的隊列中獲取陀螺儀的輸出。此外，陀螺儀的輸出既可以通過例如電纜、光纖的有線傳輸介質傳輸，也可以通過例如微波的無線傳輸介質傳輸。然后，在步驟303中，確定該組輸出的離散度。本領域的技術人員理解，表征一組數據的離散度的方法可以有多種，例如，方差、標準差、離均差平方和等，可以使用任何已知的或者在本專利技術的申請日之后研究得到的表征數據離散度的方法確定陀螺儀的輸出的離散度。在一個例子中，該陀螺儀的一組輸出包括10個樣本點{X1，X2，. . . X10}，采用標準差確定該組輸出的離散度，離散度a用下式表示 10a = J] (X1- X f/9\ s:l.其中，X是該10個樣本點的算術平均值。接下來，在步驟305中，判斷該離散度是否滿足預定條件，在該流程圖中，步驟305示出為判斷該離散度是否小于第一預定值，因此在該例子中，預定條件是小于第一預定值。其中該第一預定值可以是根據實際需要確定的常量。例如，在要求陀螺儀處于“絕對”靜止時才對其進行零偏測試的情形下，可以將第一預定值設定得較小，即預定條件較嚴格，如果輸出的離散度大于該第一預定值則認為陀螺儀沒有處于充分靜止的狀態或者周圍的干擾較大，從而不對陀螺儀進行零偏測試。在要求陀螺儀處于“近似”靜止時就可以對其進行零偏測試的情形下，可以將第一預定值設定得較大，即預定條件較寬松?；诓襟E305的判斷結果，如果滿足預定條件，也即，離散度小于第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種確定陀螺儀零偏誤差的方法，包括以下步驟：a.獲取陀螺儀的一組輸出；b.確定所述輸出的離散度；c.判斷所述離散度是否滿足預定條件，并且基于所述判斷結果執行步驟d或e；d.當所述離散度滿足預定條件時，將所述輸出的平均值確定為所述陀螺儀的零偏誤差；e.當所述離散度不滿足所述預定條件時，獲取所述陀螺儀的另一組輸出，并且對所述另一組輸出重復執行上述步驟b至c。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：涂仲軒，
申請(專利權)人：意法半導體中國投資有限公司，
類型：發明
國別省市：
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