IMU噪声标定——加速度计和陀螺仪的白噪声和零偏不稳定性

前言

imu_utils是一个用于分析IMU性能的ROS工具包。

参考资料

• Allan Variance: Noise Analysis for Gyroscopes
• vectornav gyroscope
• An introduction to inertial navigation

安装

首先，安装依赖：

sudo apt-get install libdw-dev

作者在README.md中的编译步骤为：

• download required code_utils;
• put the ROS package imu_utils and code_utils into your workspace, usually named catkin_ws;
• cd to your workspace, build with catkin_make;

但是，如果这样操作，会编译出错。查了一下，需要先编译code_utils，然后再编译imu_utils，不能同时编译，应该是依赖问题。

正确的编译步骤：

mkdir -p imu-calibration/src
cd imu-calibration/src
git clone https://github.com/gaowenliang/code_utils.git
cd ..
catkin_make
cd imu-calibration/src
git clone https://github.com/gaowenliang/imu_utils.git
cd ..
catkin_make

可能出现的Error

当然，还有可能遇到一些错误。

错误1：找不到Eigen

我们一般通过以下命令安装Eigen：

sudo apt-get install libeigen3-dev

这样Eigen就默认安装在/usr/include/eigen3，需要在/home/jlg/imu-calibration/src/code_utils/CMakeLists.txt中注释掉find_package(Eigen3 REQUIRED)，然后添加：

include_directories(/usr/include/eigen3)

错误2：找不到backward.hpp

atal error: backward.hpp: No such file or directory

把文件code_utils/srcsumpixel_test.cpp中的#include "backward.hpp"改成#include "code_utils/backward.hpp"即可。

错误3：std::ofstream未定义

/home/***/imu-calibration/src/imu_utils/src/imu_an.cpp:69:19: error: aggregate ‘std::ofstream out_t’ has incomplete type and cannot be defined

打开文件imu_utils/src/imu_an.cpp，添加：

#include 

运行

1.采集IMU数据

在 IMU 静止时收集数据，持续两小时。

2.播放数据

rosbag play -r 200 imu_A3.bag

作者提供了5个IMU数据集，可以先测试一下。

3.启动节点

roslaunch imu_utils A3.launch

注意launch文件：

要根据自己的IMU，修改imu_topic 和imu_name。

4.样例

我使用的imu_16448.bag，结果保存在imu_utils/data/16448_imu_param.yaml，对于其他 txt 文件，可以用imu_utils/scripts中的Matlab脚本绘图。

%YAML:1.0
type: IMU
name: “16448”
Gyr:
unit: rad/s
avg-axis:
gyr_n: 2.5540703819967830e-03
gyr_w: 7.3979547257109791e-05
x-axis:
gyr_n: 2.5732073264841159e-03
gyr_w: 7.9169715719978401e-05
y-axis:
gyr_n: 2.5490825380843534e-03
gyr_w: 6.8388779942953886e-05
z-axis:
gyr_n: 2.5399212814218798e-03
gyr_w: 7.4380146108397072e-05
Acc:
unit: " m/s^2"
avg-axis:
acc_n: 2.7851422418165215e-02
acc_w: 1.2053367145964710e-03
x-axis:
acc_n: 2.6671201438493906e-02
acc_w: 9.3260697511083528e-04
y-axis:
acc_n: 3.2016249942269592e-02
acc_w: 1.8349143250976515e-03
z-axis:
acc_n: 2.4866815873732146e-02
acc_w: 8.4848884358092636e-04