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龙图腾网获悉电子科技大学长三角研究院(衢州)申请的专利一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117191086B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311186170.9，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法是由郭贤生;余嘉伟;陈继勇;司皓楠;陈诚;杨涛;钱博诚设计研发完成，并于2023-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法在说明书摘要公布了：本发明属于校准惯性测量单元技术领域，具体地说是涉及一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法。本发明首先利用迭代最近点算法对IMU阵列上的IMU进行坐标系的对齐，得到各个IMU的初始姿态，继而分别针对加速度计和陀螺仪建立信号模型,利用最大似然估计求解出各个IMU的几何距离。本发明能有效解决传感器安装误差以及传感器芯片内部传感元件物理位置未知的问题，从而提高了复杂阵列的适用性与定位精度。因此本发明提出的一种IMU阵列低复杂度的自校准方法是一种能够良好适用于不同阵列类型的稳定校准方法。

本发明授权一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法在权利要求书中公布了：1.一种用于IMU阵列的低复杂度自校准方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、根据实际需求设计IMU阵列，确定IMU的布设方式以及使用的IMU数量，根据初始位置对IMU进行编号，获得各IMU的初始相对位置信息序列； S2、采用如下误差模型对静态参数进行补偿： ， 其中，和分别表示IMU输出的比力和角速度矢量，和分别表示对应的真实值；和分别表示加速度计和陀螺仪的零偏误差，和分别表示加速度计和陀螺仪的高斯噪声； S3、采集IMU阵列动态数据，具体为通过无规则动态旋转和移动，得到全部N个IMU的动态数据，定义第个帧的第个IMU输出的加速度和角加速度分别为和，得到每一个IMU的输出数据为： ， 将每个IMU的加速度数值与角加速度数值记录得到数据集： ； S4、IMU几何位姿解算，具体为： 从数据集中选择出陀螺仪量程10%到90%之间的数据作为解算数据，利用ICP算法求解出IMU阵列中各IMU的姿态，即求解出各个IMU之间坐标系的旋转矩阵，将其统一于地球坐标系上，具体为将陀螺仪输出的数据视为三维点云数据，通过点云配准方式进行解算，定义点云配准问题为： ， 其中，为目标点云中第点值，指地球坐标系下的第帧陀螺仪输出值，为需校准的IMU中陀螺仪输出的数据，为源点云中第点值，指需要校正坐标系的第帧陀螺仪输出值；和分别是坐标系间的旋转矩阵与陀螺仪输出数据的时间误差； 根据求解得到的，继续使用最大似然估计来求解出IMU在阵列中各IMU的相对位置，具体为： 建立加速度计的信号模型为： ， 其中，为阵列坐标系原点O处的比力，为角速度，为点到坐标系原点O的距离，为角加速度，为向量积； 引入表示三维列向量的斜对称矩阵表示，其中，则将加速度计信号模型转化为： ， 其中，，其中为第个IMU校正到地球坐标系下的旋转矩阵，表示IMU阵列所测量的加速度信息；表示三维列向量的斜对称矩阵表示，表示IMU阵列所测量的角速度信息，而则表示对应的角加速度信息； 将由物理量所组成的测量矢量建模为： ， 其中， ， 表示加速度计的测量误差； 建立陀螺仪信号模型为： ， 其中； 将所有测量值连接到单个向量中，整个阵列的信号模型变为： ， 其中， ， 假设测量误差为零均值，并且具有已知协方差矩阵的高斯分布，则建立阵列信号模型的对数似然函数为： ， 其中，； 的最大似然估计量由下式给出： ， 由于阵列信号模型是部分线性的，所以通过固定参数并最大化线性参数的似然函数来集中对数似然函数，对于固定值的角速度，解由最小二乘法给出： ， 其中，； 从而得到了平移加速度的相关信息； 将的估计值代回得到集中最大似然估计器： ， 得到所需变量后，利用IMU的初始相对位置信息序列，与来自各个时刻样本的数据，建立阵列信号模型，计算出平移加速度的相关值，由最小二乘法解算出相对位置： ， 其中，，，其中表示第个IMU在时刻的加速度的信息，是各个时刻的平移加速度信息；每一次循环过后更新相对位置序列，直到其收敛为止，从而完成了IMU阵列中各个IMU相对位置的解算。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人电子科技大学长三角研究院(衢州)，其通讯地址为：324003 浙江省衢州市柯城区成电路1号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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