标定技术实现IMU高精度需求

戴世智能是专注于自动驾驶领域的量产高精度定位解决方案，为行业提供领先的性能和卓越的品质自2015年成立以来，已陆续推出面向无人机和自动驾驶应用的高精度集成惯性导航，IMU模块，测试软件套件等行业领先产品

上海戴氏智能科技有限公司副总经理Amp联合创始人陆海峰发表了主题为P—Box 2022的开发与应用的演讲。以下是演讲内容:

上海戴氏智能科技有限公司副总经理Amp联合创始人陆海峰

本次讲座分为几个部分:行业背景，高精度IMU性能要求，高精度IMU标定技术，关于戴氏，IFS3000 ADAS测试套件。

IMU性能要求

2020年后，L2和L2+级辅助驾驶将会燎原高精度组合导航系统主要由GNSS卫星信号接收，RTK算法和IMU惯性导航单元组成其中GNSS/RTK在开阔场景下精度较高，但在复杂城市条件下缺乏鲁棒性IMU可以克服GNSS/RTK定位信号的这种缺陷同时，与视觉和激光雷达形成的SLAM技术进一步使车辆具备全天候高精度定位能力

高精度IMU在性能要求上有一个特点，就是没有止境，但在汽车行业需要讨论足够好的平衡以下是我们进行的性能对比测试，旨在说明IMU精度对VSlam/VIO性能的影响实验中采用不同精度等级的IMU产品进行双目视觉匹配，并对VSlam/VIO进行了实时测绘和轨迹绘制测试

样本A选择3.5°/h的零偏不稳定性，样本B采用6.3°/h的零偏不稳定性，同时两个样本都配备了不同的边界条件组合，有无正交校准结果表明，伴随着距离的增加，在不同精度的IMU状态下，两种样品的轨迹绘制性能不同我们做了50次重复实验来定量比较这种差异，发现样本A的准确度和重复性具有明显优势，其误差经过积累后表现出良好的稳定性即使没有轮速里程表的辅助，依然可以实现五米左右的箱型图分布

IMU可以弥补GNSS信号的不稳定，这主要是因为在没有GPS信号的环境下，定位依赖于DR算法DR算法是指知道前一时刻的导航状态，根据三维惯性传感器计算出下一时刻的死位置状态DR算法包括姿态排列和位置排列两部分姿态编排采用AHRS融合算法，处理后输出汽车和机器的姿态信息

当相机出现故障，卫星模型被遮挡时，需要使用IMU+轮速+高精度地图进行定位，即使用DR算法进行定位，而DR算法的精度主要取决于IMU和速度计的误差惯性传感误差会引起位置误差随时间的二次增加，车速表误差会引起位置误差随时间的线性增加

高精度IMU校准技术

说到性能，就要说到校准和校准车载场景对高精度IMU标定技术的要求越来越高以陀螺仪的校准为例下图显示了经典陀螺仪校准模型中的主要校正参数在校准的过程中，要通过高精度的标准设备进行大量的数据采集和矩阵计算，最后将数据回注到产品中，让每个芯片都有一个独立的校准状态校准后，零偏随温度的漂移可降至0.001dps，提高了1—2个数量级通过标定，在传感器全量程范围内，标度因数误差可从3%降至0.3%，提高了1个数量级

综上所述，标定和未标定的成本差异不到30%，但惯导器件的精度可以提高1—2个数量级，对整个行业来说是合理的，值得的环节此外，戴还可以对交付的基础器件产品进行检验，确保产品的稳定性，验证校准参数是否有效例如，下面通过比较不同的温度循环曲线来显示传感器性能是否具有重复性

戴可以对所有器件做严格的产品测试，如短短几十秒的快速升降温测试，列出温度循环曲线对比图，测试高温度梯度场景下产品变形和应力对零偏稳定性的影响，校准传感器直至重合符合标准后再校准。

戴智能公司简介

戴世智能是专注于自动驾驶领域的量产高精度定位解决方案，为行业提供领先的性能和卓越的品质自2015年成立以来，已陆续推出面向无人机和自动驾驶应用的高精度集成惯性导航，IMU模块，测试软件套件等行业领先产品在有限场景和ADAS测试领域拥有广泛的客户基础，深受客户好评

戴智能在高精度IMU和集成惯性导航产品方面积累了核心技术，按照德国大众标准开发和验证产品，并配备了全新的第三代智能惯性产品生产线凭借领先的技术和七年的产品迭代积累，逐渐成为国内外客户的首选供应商

最后介绍了IFS 3000系列产品中的ADAS Suite联网测试套件联网测试是组合导航系统的衍生应用ADAS开发时如何减少定位与真实场景的误差比如在做毫米波雷达验证和车道保持时，系统往往需要动态获取多个目标之间的相对位置关系事实上，要保持不同设备的时延同步，达到足够的精度，是有一定的门槛和难度的所以戴提供的IFS 3000 ADAS套件是一个软硬件一体化的系统，可以非常方便的帮助工程师进行和V2L的点对点测量，轮廓和等高线动态测量，支持侧滑角车辆运动侧滑角测试，欧ADAS功能验证，驱动机器人接口，还可以进行室内定位测试