Calibración de la unidad de medida inercial de un dispositivo móvil

Abstract

En este artículo se propone un método para la calibración del acelerómetro y del giróscopo de una unidad de medida inercial (UMI), el cual se basa en muestras de señales de aceleración, velocidad, y orientación. La calibración de cada uno de los dos componentes de la UMI requiere estimar nueve parámetros; tres asociados a errores de no ortogonalidad entre los ejes coordenados, otros tres derivados del sesgo del instrumento en las tres direcciones espaciales, y los tres restantes corresponden a las diferencias de los ejes coordenados en cuanto a sus factores de conversión entre valores medidos y unidades físicas. El procedimiento propuesto, el cual encuentra cada vector de nueve parámetros utilizando un algoritmo de optimización basado en el principio de los mínimos cuadrados, se aplicó a un teléfono móvil Samsung Galaxy A32.

This paper proposes a method for the calibration of the accelerometer and gyroscope of an inertial measurement unit (IMU), which is based on samples of acceleration, velocity, and orientation signals. The calibration of each of the two components of the IMU requires the estimation of nine parameters; three associated with non-orthogonality errors between the coordinate axes, three others derived from the bias of the instrument in the three spatial directions, and the remaining three correspond to the differences of the coordinate axes in terms of their conversion factors between measured values and physical units. The proposed procedure, which finds each nine-parameter vector using an optimization algorithm based on the principle of least squares, was applied to a Samsung Galaxy A32 cell phone.