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IMU标定

概要

IMU（惯性测量单元）是自主驾驶汽车中重要的传感器之一，可以测量车辆在三维空间中的加速度和角速度信息。为了保证自主驾驶汽车的精确控制和定位，需要对IMU进行内参标定。内参标定的目的是精确定量测量设备的误差参数，包括加速度计和陀螺仪的偏置、比例因子、非正交性等参数。通过内参标定可以提高IMU的精度，从而提高自主驾驶汽车的定位精度和控制精度。

前提条件

满足数据要求时，其他传感器ros2bag数据，也可以进行imu标定

开始标定

注意点：保持工控机没有运行其他ros程序，防止占用传感器

step-1: 配置华测CHC® CGI-410，并检测组合导航是否联通工控机

  1. 打开google_chrome浏览器
  2. 输入网址：192.168.1.110，输入用户名admin和密码password
  3. 依次点击：I/O设置 -> TCP Server/NTRIP Caster4 -> 断开 -> 连接
  4. GPCHC设置成100Hz,其他设置成关闭
  5. 打开终端输入：nc 192.168.1.110 9904确定组合导航是否联通工控机

step-2: 录制imu数据准备

  • 录制时间：2个小时
  • 水平地面，车辆静止放置
  • 启动传感器
source pix/pit-kit/Autoware/install/setup.bash
ros2 launch pixkit_sensor_kit_launch sensing.launch.xml

  • 开始录制
# 工作路径是标定工具根目录<sensor_calibration_tool>
cd collect_script/ros2bag_collect_script/
./collect_ros2bag.sh imu.yaml
cd -

  • 录制成功标志
ros2 bag info ros2bag/imu_latest_ros2bag

检查录制时间Duration是否是大于2hr(2个小时)[8802.282/3600=2.45h]

检查Count和[Duration乘以频率计算结果]是否相差不多:表示数据没有丢失过多

  • imu频率为100hz8802.282*100=880228.2

step-3: 启动标定程序脚本

  • 把启动的传感器程序停止

输入ros2 topic list, 只剩下两个话题表示没有ROS节点在运行

  • 运行标定脚本
./calibration_script/imu_intrinsic/run_imu_cali.sh

step-4:成功标志

#  有结果输出
cat ./calibration_script/imu_intrinsic/output/output_imu_intrinsic.yaml

标定结果

imu内参标定文件参数对应关系

xsens_imu_param.yaml param.yaml
gyr_n imuGyrNoise
gyr_w imuGyrBiasN
acc_n imuAccNoise
acc_w imuAccBiasN

sensor_calibration_tool/shared_folder/pix_data/imu/result/xsens_imu_param.yaml

Gyr:
    unit: " rad/s"
    avg-axis:
    gyr_n: 1.5059072284923697e-03
    gyr_w: 4.3430855283551206e-05
    x-axis:
    gyr_n: 1.6901233770452774e-03
    gyr_w: 5.0850707578827144e-05
    y-axis:
    gyr_n: 1.3392742394140514e-03
    gyr_w: 3.7654685426892668e-05
    z-axis:
    gyr_n: 1.4883240690177805e-03
    gyr_w: 4.1787172844933785e-05
Acc:
    unit: " m/s^2"
    avg-axis:
    acc_n: 5.9215155351791055e-03
    acc_w: 1.3379378640306186e-04
    x-axis:
    acc_n: 6.0017230453598448e-03
    acc_w: 1.0726720420556991e-04
    y-axis:
    acc_n: 6.7689914243794181e-03
    acc_w: 1.6961241589651517e-04
    z-axis:
    acc_n: 4.9938321357980535e-03
    acc_w: 1.2450173910710051e-04

calibration_script/imu_intrinsic/config/param.yaml

# IMU Settings
imuAccNoise: 5.9215155351791055e-03
imuGyrNoise: 1.5059072284923697e-03
imuAccBiasN: 1.3379378640306186e-04
imuGyrBiasN: 4.3430855283551206e-05

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现在，您已经完成camera内参标定，LiDAR-IMU标定