陀螺仪数据处理

笔者近期接到了惯导模块的任务，主要是对需要惯导模块准确输出高精度的偏航角。

一、简要介绍
陀螺仪存在的偏差一般包括常值漂移、角度随机游走、速率随机游走、量化噪声、速率斜坡，有以下一些方式可以降低陀螺仪的输出误差。
（1）零漂—零漂处理，设定阈值。
（2）温漂—程序进行温度补偿，进行温漂标定；使传感器温度保持恒定，IMU模块用大电阻加热使陀螺仪保持在一个稳定温度。
（3）机械振动造成角度误差—设计减震、缓震装置。
（4）原始数据不平滑—滤波处理（FIR滤波、卡尔曼滤波）。

二、实际操作
1、零漂处理
因为陀螺仪存在零漂的情况，故使用阈值的方式来处理该情况，也尝试了使用一阶滤波的方式来对静止的陀螺仪数据进行处理，滤波效果如下，其中蓝色的是原始数据、绿色的是采用阈值处理后的数据、红色是一阶滤波之后的数据。
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2、补偿
从下图可以看出，阈值处理之后的角度偏差变化基本是呈线性关系变化，用MATLAB拟合出该直线方程为：angle=0.0008055-0.02175(t的单位是秒，angle的单位是度)。
可见，可采用拟合直线方程对xv8000的数据进行补偿，可进一步将角度误差减小。所以可以做多组实验，然后取多组偏差变化的均值作为角度的补偿值。
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