IMU标定---选型

陀螺仪和加速度计的常见的指标值有：量程，分辨率，零偏，刻度系数，交叉耦合系数，刻度系数的非线性度，零偏稳定性，零偏重复性，带宽，工作温度等。

通常对陀螺仪和加速度计进行标定时要使用转台，一般标定的参数有刻度系数矩阵和零偏。如果传感器的性能随着环境温度的改变有较大的变化，比如微机械陀螺，其零偏和刻度系数会随着温度的变化发生改变，则需要考虑实际的应用场景，对温度的影响进行合理的补偿，进行温度引起的变化进行标定通常会考虑使用温箱，并需要考虑温升的速度以及温度的变化范围。

陀螺的刻度系数是指陀螺的输出物理量（可能是电压）与输入角速率的比值，根据其在整个量程范围内输入角速率和输出物理量计算得到。陀螺的零偏是指当输入角速率为零时，陀螺的输出值。

常用的三轴陀螺标定模型为

 

中，

 

为陀螺的输出值，

为陀螺的零偏，

是刻度系数矩阵，刻度系数矩阵包含了3个轴的刻度系数和6个交叉耦合系数，

为对陀螺进行标定时的基准值。对陀螺进行标定就是要计算出陀螺的零偏和刻度系数矩阵。

进行标定时，将陀螺固定安装在转台上，依次让陀螺的三个轴与转台的转轴平行，其余两个轴与转台的转轴垂直，让转台按照设定的转速旋转，得到转台在不同角速率下旋转时3个陀螺的采样输出值，同时记录转台的实际转速作为标定时的基准值。在解算的过程中，为了降低数据采集过程中噪声的影响，可以计算在各个角速率下陀螺输出的均值，将计算的各个均值与记录的转台的实际转速代入上面的陀螺标定模型，用最小二乘法即可求解得到陀螺的零偏和刻度系数矩阵，完成陀螺的标定。在标定过程中可以将陀螺先开机几分钟，待产品输出的数据达到稳定后再采集数据进行标定，且采集数据的过程中，应在转台转速稳定后同时采集并保存3个陀螺的输出值。

对加速度计进行标定可以直接使用重力场作为参考。三轴加速度计的标定模型与三轴陀螺标定模型类似。对加速计进行标定是求解加速度计的刻度系数矩阵和加速度计的零偏。常采用六面法标定加速度计，即依次让三个加速度计朝天和朝地放置，并采集静止状态下三个加速度计的输出，参考基准值为重力加速度。同样，在计算的过程中可以计算各个位置采集数据的均值以降低噪声的干扰。将不同位置时三个加速度计的输出值和相应的重力加速度向量带入三轴加速度计的标定模型，使用最小二乘法即可计算加速度计的刻度系数矩阵和零偏，完成加速度计标定。

转自：陀螺仪与加速度计的指标值都有哪些，这些值如何标定？

IMU 标定 | 工业界和学术界有什么不同？

军品级-IMU选型和设计