车载组合导航中MEMSIMU的性能需求分析及选型评估问题
的汇总和解答
车载组合导航中MEMS IMU的性能需求分析及选型评估 报告问题的汇总和解答
1、比较好奇20面体的加工精度多少，要测试两款惯导加表性能，感觉姿态精度至少要1'以内吧？
回答：腾讯会议群已回答。20面体只是提供一个不同角度，对比的是重力加速度模值G，不需要知道准确角度，所以对加工面的精度也没有什么要求。
2、请问下mems imu在车载条件下是如何标定的？
回答：车载情况下IMU的陀螺零偏一般通过静态情况下求取一段时间的均值作为零偏扣除掉；加表零偏特别是XY轴向在车载情况下与姿态误差耦合，一般难以准确解耦估计出来，因此选型时，对加表的零偏重复性，标定精度有较高的要求。
3、朱锋(武大测绘)：邢老师，请问100s平滑那边的评估，平滑的意义是什么？还有为什么是100s，而不是200s之类的
回答：这个主要参考标里面常用的惯性器件稳定性评估方法，通常选择10s或100s平均的评估方法。
4、对于更低精度的imu(比如50-100°/h)这些分析适用吗？ 回答：评估方法都是通用的。
5、单天线和双天线方案对mems imu指标要求有什么不同？ 回答：由于单天线没有直接的航向观测量，所以应该主要是对MEMS IMU中垂向陀螺(或Z轴)的性能要求更高一些。
6、请问这款618是六轴的还是九轴的？包括磁传感器吗？ 回答：这款是6轴的，不包括磁传感器。
7、mems imu选型时，是否考虑振动方面的参数？温度测试的时候，温度变化率是多少？
回答：一般车载情况下，对于振动主要考虑IMU的量程是否足够，低通滤波器设置是否合理。温度变化率是1摄氏度/分钟。
8、从测试情况来看，IMU的选型是很重要的，那么在组合导航算法中，关于MIMU 误差估计和校正，有什么需要注意的吗？
回答：对于不可观或者弱观测的误差量，例如加表的XY轴以及陀螺的Z轴零偏，需要特别注意估计和反馈的力度，原则上宁可不予估计，也不能过度估计产生超调，震荡抑或是受错误量测数据的影响。
9、贾俊：请问惯导在静止、直线、变道、转弯等不同情形下要维持较高的DR精度是否需要做不同的误差补偿？
回答：DR精度主要与初始姿态有关，以及陀螺零偏扣除后的残差直接相关，当然所有的补偿也都是围绕提高初始姿态精度以及减少陀螺零偏残差这个目标来做的，但实际的补偿效果主要取决于建模误差的可观测性。
10、管练武：车载导航如何具体根据精度指标需求进行MIMU进行选型？相互之间关系如何？振动如何考虑并降低影响？
回答：几个典型的例子，车载情况下，若是强调里程计组合下的过隧道的位置维持性能，则应着重关注陀螺特别是Z轴陀螺的零偏稳定性，温度稳定性，刻度系数等误差，尽量选择高性能的陀螺来跟踪航向角。
若是强调组合导航的估计精度，则应关注加表零偏特别是X,Y轴零偏，加表标定精度，例如用多位置翻转测试加表性能。
11、王连升：请问惯导姿态和双天线姿态之间的安装偏角是如何标定的？
回答：PPT中在第19页有相关说明。使用组合导航收敛后且RTK双天线航向精度因子较小时刻两者之间的差值算作偏差角。RTK双天线航向角扣除此偏差角作为航向基准。
12、imu是否考虑了车规的要求？比如AECQ100或者ISO26262，目前市面上有哪些符合车规要求的产品？
回答：我们研究中进行的实验和测试中暂时还没有车规的要求。 13、单天线组合导航，惯导的初始航向怎么确定？
回答：惯导的初始航向一般通过GPS航迹角结合车体运动状态进行确定。一般不推荐使用磁罗盘定向
14、MIMU选型是根据实际需求来的，比如姿态需求是1度，那如何做指标分解，确定最后所需要的IMU
回答：首先看加表零偏，因为初始姿态基准是加表提供的，影响姿态基准最重要的因素就是加表零偏，加表零偏最重要的影响指标是上电重复性、稳定性、温漂。在姿态需求1度的情况下，这些所有的偏差误差加起来最好不要超过15mg。
15、再补充一个问题，对于加表和姿态角耦合的情况误差(加表零偏或安装误差角)反应到姿态还是加表零偏更合适呢？
回答：对于MEMS IMU而言，组合时，加表的这些误差都可以近似为一个偏置(零偏)误差进行建模。
16、请问邢老师，您是用什么样的方法去估计传感器的零偏误差，使用一些姿态约束吗，比如说车行走时俯仰和滚转基本不动，然后反推陀螺仪零偏误差，以此作为观测，用一阶马尔可夫模型作为预测方程，两者再进行卡尔曼融合
回答：在车载应用的单天线组合导航方案中，我们的量测一般只有速度和位置，报告中我们也没有考虑特殊的姿态约束，传感器的零偏误差的可观测性和估计都是在这种条件下分析的，所以没有您提到的需要用一阶马尔科夫模型做预测方程。
17、MIMU在车载环境下是如何标定的？因为IMU安装到车上之后，不可能用转台，也没有其他的辅助设备，如何标定IMU和车体之间的角度？
回答：在单纯的MEMS IMU/卫星单天线组合导航中，可以不需要考虑IMU和车体之间的安装角度估计。一般是在用MIMU/里程计进行航位推算时，需要考虑IMU与车体的安装偏差，以便将推算的轨迹转到大地坐标系。
18、单天线方案时，如何在静止条件下确认车的航向角？这对于自动驾驶任务非常重要，因为如果初始时刻的航向角不对，我整个规划的轨迹就有问题；
回答：静止时，单天线方案一般很难确认车体航向角，也可以使用磁罗盘但精度也不高。但是有一些处理办法可以在有卫星信号数据
的时候迅速估计得到初始航向。
29、车规的MEMS IMU，是否如邢老师PPT中举例的一样，都必须是分立式的元器件（比如单轴陀螺单轴加速度计这种拼起来的多轴模块），消费级的器件如果精度、噪声指标满足，能否用于车载环境？
回答：车规级的MEMS IMU也有单芯片集成3个轴的，消费级的器件在车载环境下表现一般不会特别好。
