陀螺零偏(Gyro Bias):
陀螺零偏是陀螺仪在无旋转输入时的平均输出偏移值,是陀螺仪器件的固有特性,可以理解为是一个确定的常值;
校准方法:陀螺仪静止,采集一段时间的输出数据,求平均,这个平均值就是陀螺零偏。
陀螺仪噪声(Gyro Noise):
陀螺仪噪声是陀螺仪输出中的随机噪声成分,通常被建模为高斯白噪声,其统计特性具有均值为零、方差为常数的特点;
陀螺仪噪声的影响是瞬时的,它会导致陀螺仪输出值的波动,但不会随着时间的推移而逐渐累积。
常常采用滤波技术来抑制它的影响,例如卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波等;
陀螺仪偏置噪声(Gyro Bias Noise):
通常被建模为高斯白噪声,其统计特性具有均值非零、方差为常数的特点(因此可以粗略理解陀螺仪偏置噪声=陀螺零偏+陀螺仪噪声);
陀螺仪偏置噪声会随着时间的推移而产生累积,累积会导致姿态或导航的持续误差增加;
校准:
准备:确保陀螺仪处于稳定的环境中,没有外部扰动,并保持其工作温度稳定。静态校准:将陀螺仪置于无旋转状态下,采集一段时间的陀螺仪输出数据。根据采集的数据,计算陀螺仪的平均输出值,这个平均值可以近似为陀螺仪的静态偏置。动态校准:通过旋转或者进行一系列已知角度的运动,获取陀螺仪输出数据。根据这些数据,通过分析陀螺仪在不同运动状态下的特征,估计和校准陀螺仪的偏置噪声。参数调整:根据校准结果,进行陀螺仪输出值的修正和参数调整。这可能包括对陀螺仪输出数据进行偏置补偿或者校准矩阵的修正。重复校准:由于陀螺仪偏置噪声可能会随着时间和环境的变化而变化,需要定期或根据需要重复进行偏置校准,以保持精度和稳定性。
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