Калибровка и тесты модулей
Для обеспечения стабильной работы инерциальных модулей и точного позиционирования компания SENSSET использует комплексные процедуры заводской калибровки и валидации.
Особое внимание уделяется калибровке магнитометра, который критически влияет на качество оценки курса и устойчивость навигации в реальных условиях.
Испытательный стенд и программные средства
Для калибровки и проверки модулей применяются:
- многоосевые поворотные устройства и программные средства, позволяющие задать необходимый профиль движения;
- однородное магнитное поле (для магнитометра) и контролируемые условия окружающей среды;
- специализированное программное обеспечение SENSSET Manager и фирменные алгоритмы обработки.
Пакет SENSSET Manager используется для запуска процедур сброса и калибровки, записи и чтения параметров, а также для контроля хода операций калибровки магнитометра и анализа полученных данных.
Калибровка магнитометра
В модулях SENSSET, включающих трехосевой магнитометр (например, инерциальный навигационный модуль SSI‑NS207), предусмотрены встроенные средства калибровки в сочетании с внешней обработкой логов при необходимости.
Калибровка выполняется в два основных шага:
- базовая калибровка через интерфейс SENSSET Manager;
- продвинутая 3D‑калибровка по логам измерений с последующей генерацией и отправкой команд на устройство.
2D‑ и 3D‑калибровка
Для магнитометра предусмотрены два режима калибровки: 2D и 3D.
- 2D‑калибровка выполняется, когда устройство может вращаться только в пределах одной плоскости (например, вокруг вертикальной оси).
- 3D‑калибровка используется, когда доступно произвольное вращение по трём осям и требуется более точная оценка смещений и масштабных коэффициентов по всем осям.
В обоих случаях важным условием является выполнение калибровки в максимально однородном магнитном поле, без значимых локальных возмущений.
3D‑калибровка по логам
Для высокоточных приложений применяется 3D‑калибровка по логам, когда данные магнитометра и ориентации записываются во время произвольных вращений модуля, а затем анализируются во внешнем инструменте.
Типичная последовательность включает:
- запись логов, содержащих компоненты магнитного поля и углы ориентации в формате .csv;
- обработку данных во внешнем скрипте для вычисления параметров калибровки и формирования команд калибровки;
- получение файла с командами и передачу его на устройство;
- автоматическое применение модулем новых параметров калибровки.
Проверка и валидация после калибровки
После выполнения калибровки выполняется шаг валидации.
На этом этапе модуль подвергается реальным движениям и ориентациям, а измерения магнитометра и инерциальных датчиков сравниваются с эталонными значениями и ожидаемой моделью поведения.
Цели валидации:
- убедиться, что смещения и масштабные коэффициенты магнитометра корректно учтены;
- проверить устойчивость решения по курсу и отсутствие резких выбросов при изменении ориентации;
- подтвердить соответствие модуля заявленным характеристикам по точности и стабильности.
Результаты валидации фиксируются в отчёте, что позволяет отследить историю калибровок и подтверждать соответствие требованиям системы качества.
Срок действия калибровки и повторные проверки
Срок актуальности калибровки зависит от условий эксплуатации: внешних магнитных помех, механических воздействий и изменений конфигурации установки.
В нормальных условиях модуль с правильно выполненной калибровкой сохраняет работоспособность без необходимости частых повторных процедур в течение всего заявленного срока службы.
При изменении расположения модуля на объекте, монтаже рядом с новым источником магнитных полей или после значительных механических воздействий рекомендуется повторить калибровку магнитометра.
Для модулей типа SSI‑NS207, используемых в сложных условиях (транспорт, спецтехника, робототехника), периодическая проверка и при необходимости обновление калибровки позволяют поддерживать высокую точность курса и устойчивость навигации даже при длительной эксплуатации.
