IMU标定工具箱imu_tk

github上发现了一个不错的开源IMU标定工具 imu_tk
之前做IMU相关的标定时，思路没有打开，认为陀螺仪除了静止算均值等效为零偏，标度和非正交离开转台就没法测试了。
可事实上，IMU用在手机、头显等各种设备上，即便使用转台去标，也会因为没有基准面，无法对齐轴向。
这个工具正好提供了陀螺仪标度与轴间耦合误差的标定方法，并不依赖转台等实验设备，只需要多位置翻转一下（并不需要某轴向必须朝向天/地），大约几分钟的操作，简便易行。参数计算用最优化的方法去做非线性回归，将各项误差参数计算出来，一般三次迭代就可以收敛，计算量也不大。
原理也比较简单，加速度计的标定是约束了模值的大小，LM方法进行非线性回归。
陀螺仪零偏用静止去算均值，作为零偏。
陀螺仪的标度和轴间耦合误差，是利用了标定好的加速度计数据去作为观测量去约束的。具体来说，在多位置翻转的过程中，翻转后会保持一定时间的静止，在两次静止之间是一些翻转运动，例如下图的黄色的方框，状态1和状态2的acc均值容易得到，中间陀螺仪进行四阶龙格库塔积分得到相对姿态的变换关系，然后利用该关系将状态1进行姿态变换，得到状态2的估计，将此估计与状态2实际值作差即可得到约束量。

文章中指出，实际验证时，可以利用惯导解算的位置漂移情况来看标定收否有效。

实际使用下来，利用该方法进行标定后，较之未标定下的数据，INS解算下位置漂移能显著得到抑制。不过，由于误差的重复性不佳，最好是多次实验取平均。此外，陀螺仪单独使用零偏和零偏+标度轴间耦合之间还是有区别的，并不像之前想象的区别不大。
另外操作的时候，需要注意要多遍历几个位置，否则可能估计效果不佳。