專利名稱:有磁環(huán)境的數(shù)字磁羅盤標定方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種對數(shù)字磁羅盤的標定,更特別地說,是指一種在有磁環(huán)境(磁場干擾)下的對數(shù)字磁羅盤的標定方法。該標定方法不受標定環(huán)境限制,標定步驟簡單。
背景技術(shù):
數(shù)字磁羅盤由于其在成本、性能、體積和精度等方面的優(yōu)勢,目前被廣泛的應用在磁航向測量系統(tǒng)中,并且還應用在與慣導系統(tǒng)相結(jié)合的組合導航中,修正慣導系統(tǒng)計算的航向誤差,進一步提高導航系統(tǒng)的航向精度。
數(shù)字磁羅盤測量載體航向角的基準是磁子午線(即地球磁經(jīng)線)。當數(shù)字磁羅盤安裝在載體上時,由于載體周圍存在的鐵磁材料的影響,使得數(shù)字磁羅盤所在位置的磁場方向與地磁場的方向不一致,引起航向測量誤差,這種誤差的影響包括硬磁材料和軟磁材料的影響。硬磁材料相當于永久磁鐵,它的磁場強度在某一固定環(huán)境中可以認為是不變的,由于數(shù)字磁羅盤一般體積較小,可以認為硬磁材料對磁羅盤的各個測量軸產(chǎn)生固定偏值的影響,該影響隨著與硬磁材料的距離的減小而增加。軟磁材料本身不產(chǎn)生磁場,當被環(huán)境磁場磁化后產(chǎn)生干擾磁場對磁羅盤的測量產(chǎn)生影響,在磁羅盤各軸上產(chǎn)生的誤差分量不固定。
目前常用的磁羅盤標定方法是將磁羅盤在無磁環(huán)境下進行測量來標定磁羅盤三個軸的磁偏置,并將消除磁偏置的測量值作為真實的測量值,對在有磁環(huán)境下的測量值進行修正。這種方法可以有效的消除硬磁材料的影響,但標定環(huán)境要求苛刻,一般實驗環(huán)境難以滿足,因此標定實驗很難完成。同時,這種方法不能消除軟磁材料的影響,在實際使用中,往往通過數(shù)據(jù)處理方法來消除軟磁材料對磁場的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種有磁環(huán)境的磁羅盤標定方法,該方法通過對不同位置下磁羅盤三個軸的磁通量進行采集,并分別對采集得到的磁通量進行FIR濾波;采用磁航向計算方法分別得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考、待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定,然后采用橢球假設(shè)補償法消除磁航向角之間的差值Δψ獲得標定軟磁模型參數(shù)G1和硬磁模型參數(shù)C2,且H參考=C1·H待標定+C2。本標定方法能夠在存在有磁場干擾條件下對數(shù)字磁羅盤進行標定。
本發(fā)明的一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,其數(shù)字磁羅盤標定包括有下列處理單元參考磁羅盤磁通量獲取單元11、待標定磁羅盤磁通量獲取單元21、參考磁航向角獲取單元12、待標定磁航向角獲取單元22、磁航向比較單元1和橢球假設(shè)補償單元2。
本發(fā)明的有磁環(huán)境的磁羅盤標定方法的優(yōu)點是(1)對數(shù)字磁羅盤的標定不受標定環(huán)境限制,可以直接在數(shù)字磁羅盤的使用環(huán)境中進行標定,也可以在數(shù)字磁羅盤出廠前進行標定。(2)對數(shù)字磁羅盤的標定過程簡單,容易操作,計算速度快。(3)運用二十二位置的磁通量作為修正數(shù)據(jù)源,可以隨時根據(jù)環(huán)境變化計算數(shù)字磁羅盤誤差補償模型中的補償參數(shù),從而保證了修正精度。(4)采用橢球假設(shè)補償法消除磁航向角誤差,能夠消除硬磁材料和軟磁材料對數(shù)字磁羅盤的測量值的影響。
圖1是本發(fā)明對數(shù)字磁羅盤進行的標定結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是空間二十二位置的坐標示意圖。
圖3是經(jīng)本發(fā)明標定后的數(shù)字磁羅盤的磁航向角測量誤差曲線圖。
具體實施例方式 下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本發(fā)明的一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,是為了解決難以滿足無磁環(huán)境標定的要求而提出的。該標定方法可以避免標定實驗受環(huán)境的限制,可以在實際使用環(huán)境對磁羅盤進行標定,并且可以有效消除硬磁材料和軟磁材料的影響,修正后精度較高,可以滿足數(shù)字磁羅盤修正后測量精度的要求,并且標定過程操作簡單。
參見圖1所示,本發(fā)明的一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定包括有下列處理單元,參考磁羅盤磁通量獲取單元11、待標定磁羅盤磁通量獲取單元21、參考磁航向角獲取單元12、待標定磁航向角獲取單元22、磁航向比較單元1和橢球假設(shè)補償單元2; 參考磁羅盤磁通量獲取單元11采用在空間二十二位置(如圖2所示)下分別對參考磁羅盤的X軸、Y軸、Z軸進行磁通量測量,從而獲得參考磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應(FIR)數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即
參考磁航向角獲取單元12采用磁航向計算方法對接收的H參考進行解算處理,得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考=[ψ1,ψ2,……,ψ22]輸出給磁航向比較單元1。
待標定磁羅盤磁通量獲取單元21采用在空間二十二位置(如圖2所示)下分別對待標定磁羅盤的X′軸、Y′軸、Z′軸進行磁通量測量,從而獲得待標定磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應(FIR)數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定,即
待標定磁航向角獲取單元22采用磁航向計算方法對接收的H待標定進行解算處理,得到待標定磁羅盤磁航向角
輸出給磁航向比較單元1。
磁航向比較單元1對接收的
進行差值比較獲得磁航向角誤差Δψ,即Δψ=|ψ待標定-ψ參考|。
橢球假設(shè)補償單元2采用橢球假設(shè)補償法對接收的Δψ進行消除誤差處理,分別得到待標定磁羅盤的標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2,即C2={bx,by,bz}。
在本發(fā)明中,軟磁標定模型參數(shù)C1與濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定的乘積再與硬磁模型參數(shù)C2相加等于濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即得到待標定磁羅盤所需的標定模型H參考=C1·H待標定+C2。
采用本發(fā)明的標定模型H參考=C1·H待標定+C2標定后的數(shù)字磁羅盤計算量明顯減少,因此有效地提高了數(shù)字磁羅盤中處理器的處理速度。
本發(fā)明的一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,包括有下列標定步驟 步驟一獲取濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考 采用在空間二十二位置(如圖2所示)下分別對參考磁羅盤的X軸、Y軸、Z軸進行磁通量測量,從而獲得參考磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應(FIR)數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的參考磁羅盤磁通量
式中, X1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量, X2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量, X22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量, Y1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量, Y2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量, Y22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量, Z1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量, Z2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量, Z22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量; 在本發(fā)明中,參考磁羅盤選取HMR2300數(shù)字磁羅盤,該HMR2300數(shù)字磁羅盤是一種已經(jīng)標定后的磁羅盤(不是采用本發(fā)明的標定方法),應用其采集的數(shù)據(jù)源作為參考數(shù)據(jù)源,有利于驗證本發(fā)明標定方法的可行性。
步驟二獲取濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定 采用在空間二十二位置(如圖2所示)下分別對待標定磁羅盤的X′軸、Y′軸、Z′軸進行磁通量測量,從而獲得待標定磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應(FIR)數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的待標定磁羅盤磁通量
式中,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量; 步驟三獲取參考磁羅盤磁航向角ψ參考 對步驟一得到的濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考采用磁航向計算方法處理得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考=[ψ1,ψ2,……,ψ22], ψ1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下的磁航向角, ψ2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下的磁航向角, ψ22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下的磁航向角; 在本發(fā)明中,磁航向計算方法可以是依據(jù)“三軸磁羅盤高精度誤差補償算法研究”中公開的公式3和公式4相結(jié)合進行的磁航向計算。該“三軸磁羅盤高精度誤差補償算法研究”于2005.9公開在“傳感器世界”上。
步驟四獲取待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定 對步驟二得到的濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定采用磁航向計算方法處理得到待標定磁羅盤磁航向角
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下的磁航向角,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下的磁航向角,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下的磁航向角; 步驟五獲取待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ 將步驟四獲得的待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定與步驟三獲得的參考磁羅盤磁航向角ψ參考進行差值比較,得到待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ=|ψ待標定-ψ參考|。
步驟六獲取待標定磁羅盤的標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2 采用橢球假設(shè)補償法對步驟五中獲得的待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ進行誤差消除處理,得到待標定磁羅盤的標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2;該軟磁標定模型參數(shù)C1與濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定的乘積再與硬磁模型參數(shù)C2相加等于濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即得到本發(fā)明所需進行標定的數(shù)字磁羅盤的標定模型H參考=C1·H待標定+C2。
軟磁標定模型參數(shù) 硬磁模型參數(shù)C2={bx,by,bz}。
其中,Cxx表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上的磁通量,簡稱X軸對X軸磁通量的修正參數(shù)。
Cxy表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對X軸磁通量的修正參數(shù)。
Cxz表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對X軸磁通量的修正參數(shù)。
Cyx表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱X軸對Y軸磁通量的修正參數(shù)。
Cyy表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對Y軸磁通量的修正參數(shù)。
Cyz表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對Y軸磁通量的修正參數(shù)。
Czx表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱X軸對Z軸磁通量的修正參數(shù)。
Czy表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對Z軸磁通量的修正參數(shù)。
Czz表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對Z軸磁通量的修正參數(shù)。
bx表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量。
by表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量。
bz表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量。
在本發(fā)明中,所述橢球假設(shè)補償法的消除處理可以參考“具有自動誤差補償功能的智能磁航向系統(tǒng)”文獻中公開了3.3節(jié)的介紹,該文獻發(fā)表于2002年第21卷第12期的傳感器技術(shù)(Journal of Transducer Technology)上。
實施例 將經(jīng)本發(fā)明標定后的數(shù)字磁羅盤安裝在一飛機上,若飛機在高空1000m、速度300km/h飛行時,依次在空間二十二位置下進行磁通量測量,飛行情況如圖3所示,從飛行情況上分析得到,經(jīng)本發(fā)明標定后的數(shù)字磁羅盤使得飛機飛行航向定位精度在-4~+5度范圍內(nèi)。
關(guān)于本發(fā)明所指的空間二十二位置的坐標簡示如圖2所示,針對每一位置的說明如下表
權(quán)利要求
1、一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,其特征在于有下列標定步驟
步驟一獲取濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考
采用在空間二十二位置下分別對參考磁羅盤的X軸、Y軸、Z軸進行磁通量測量,從而獲得參考磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的參考磁羅盤磁通量
式中,
X1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量,
X2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量,
X22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的X軸磁通量,
Y1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量,
Y2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量,
Y22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Y軸磁通量,
Z1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量,
Z2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量,
Z22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Z軸磁通量;
步驟二獲取濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定
采用在空間二十二位置下分別對待標定磁羅盤的X′軸、Y′軸、Z′軸進行磁通量測量,從而獲得待標定磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的待標定磁羅盤磁通量
式中,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的X′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Y′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下經(jīng)濾波后的Z′軸磁通量;
步驟三獲取參考磁羅盤磁航向角ψ參考
對步驟一得到的濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考采用磁航向計算方法處理得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考=[ψ1,ψ2,……,ψ22],
ψ1表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下的磁航向角,
ψ2表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下的磁航向角,
ψ22表示參考磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下的磁航向角;
步驟四獲取待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定
對步驟二得到的濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定采用磁航向計算方法處理得到待標定磁羅盤磁航向角
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第一位置下的磁航向角,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二位置下的磁航向角,
表示待標定磁羅盤在空間二十二位置中的第二十二位置下的磁航向角;
步驟五獲取待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ
將步驟四獲得的待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定與步驟三獲得的參考磁羅盤磁航向角ψ參考進行差值比較,得到待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ=|ψ待標定-ψ參考|;
步驟六獲取標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2
采用橢球假設(shè)補償法對步驟五中獲得的待標定磁羅盤的磁航向角誤差Δψ進行誤差消除處理,得到待標定磁羅盤的標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2;軟磁標定模型參數(shù)硬磁模型參數(shù)C2={bx,by,bz};
Cxx表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上的磁通量,簡稱X軸對X軸磁通量的修正參數(shù),
Cxy表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對X軸磁通量的修正參數(shù),
Cxz表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對X軸磁通量的修正參數(shù),
Cyx表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱X軸對Y軸磁通量的修正參數(shù),
Cyy表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對Y軸磁通量的修正參數(shù),
Cyz表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對Y軸磁通量的修正參數(shù),
Czx表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤X軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱X軸對Z軸磁通量的修正參數(shù),
Czy表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Y軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Y軸對Z軸磁通量的修正參數(shù),
Czz表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除軟磁材料在待標定磁羅盤Z軸上產(chǎn)生的磁通量,簡稱Z軸對Z軸磁通量的修正參數(shù),
bx表示在待標定磁羅盤的X軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量,
by表示在待標定磁羅盤的Y軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量,
bz表示在待標定磁羅盤的Z軸磁通量中消除硬磁材料產(chǎn)生的磁通量;
該軟磁標定模型參數(shù)C1與濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定的乘積再與硬磁模型參數(shù)C2相加等于濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即得到本發(fā)明所需進行標定的數(shù)字磁羅盤的標定模型H參考=C1·H待標定+C2。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,其特征在于數(shù)字磁羅盤標定包括有下列處理單元參考磁羅盤磁通量獲取單元(11)、待標定磁羅盤磁通量獲取單元(21)、參考磁航向角獲取單元(12)、待標定磁航向角獲取單元(22)、磁航向比較單元(1)和橢球假設(shè)補償單元(2);
參考磁羅盤磁通量獲取單元(11)采用在空間二十二位置下分別對參考磁羅盤的X軸、Y軸、Z軸進行磁通量測量,從而獲得參考磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即
參考磁航向角獲取單元(12)采用磁航向計算方法對接收的H參考進行解算處理,得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考=[ψ1,ψ2,……,ψ22]輸出給磁航向比較單元(1);
待標定磁羅盤磁通量獲取單元(21)采用在空間二十二位置下分別對待標定磁羅盤的X′軸、Y′軸、Z′軸進行磁通量測量,從而獲得待標定磁羅盤的磁通量
并采用有限沖擊響應數(shù)字濾波器對磁通量
進行濾波處理,得到濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定,即
待標定磁航向角獲取單元(22)采用磁航向計算方法對接收的H待標定進行解算處理,得到待標定磁羅盤磁航向角
輸出給磁航向比較單元(1);
磁航向比較單元(1)對接收的ψ參考=[ψ1,ψ2,……,ψ22]、
進行差值比較獲得磁航向角誤差Δψ,即Δψ=|ψ待標定-ψ參考|;
橢球假設(shè)補償單元(2)采用橢球假設(shè)補償法對接收的Δψ進行消除誤差處理,分別得到待標定磁羅盤的標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2,即C2={bx,by,bz};
所述軟磁標定模型參數(shù)C1與濾波后的待標定磁羅盤磁通量H待標定的乘積再與硬磁模型參數(shù)C2相加等于濾波后的參考磁羅盤磁通量H參考,即得到待標定磁羅盤所需的標定模型H參考=C1·H待標定+C2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在有磁環(huán)境下的數(shù)字磁羅盤標定方法,是為了解決難以滿足無磁環(huán)境標定的要求而提出的。該數(shù)字磁羅盤標定包括有參考磁羅盤磁通量獲取單元(11)、待標定磁羅盤磁通量獲取單元(21)、參考磁航向角獲取單元(12)、待標定磁航向角獲取單元(22)、磁航向比較單元(1)和橢球假設(shè)補償單元(2)。本發(fā)明采用磁航向計算方法分別得到參考磁羅盤磁航向角ψ參考、待標定磁羅盤磁航向角ψ待標定,然后采用橢球假設(shè)補償法消除磁航向角之間的差值Δψ獲得標定軟磁模型參數(shù)C1和硬磁模型參數(shù)C2,且H參考=C1·H待標定+C2。本標定方法能夠在存在有磁場干擾條件下對數(shù)字磁羅盤進行標定。
文檔編號G01C17/00GK101393022SQ200810225710
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者立 富, 娟 李, 王玲玲 申請人:北京航空航天大學