[发明专利]用于校正磁场传感器信号的方法和车辆导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆导航技术，特别涉及磁场传感器信号的校正方法以及基于该校正方法的车辆导航系统。

背景技术

随着电子技术的发展，定位技术有了长足的发展并且被应用于各个方面，其中车辆导航是一个非常重要的应用领域。全球定位系统（GPS）导航设备是目前比较常用的定位装置，其接收GPS信号并根据接收信号确定信号接收方在地球上的维度和经度，用户由此可以获知其当前位置和行车线路等信息。但是GPS导航设备也有明显的缺点。例如，其定位必须依赖于GPS系统，一旦提供导航信号的卫星出现故障，将导致系统瘫痪。再者，GPS导航设备的购置和使用成本都比较昂贵，制约了其进一步的使用推广。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种磁场传感器信号的校正方法，其具有精度高、成本低的优点。

上述目的可以通过下列技术方案实现：

一种磁场传感器信号的校正方法，包括下列步骤：

获取三个相互垂直的磁场传感器测量得到的磁场信号；

按照下列方式修正所述磁场信号：

这里，B_x、B_y、B_z分别为三个磁场传感器测量的磁场信号，B_xt、B_yt、B_zt分别为磁场信号B_x、B_y、B_z的校正值，三个磁场传感器构成的直角坐标系与理想正交坐标系分别为o-xyz和o-x₁y₁z₁，oz与oz₁重合，坐标平面yoz与y₁oz₁重合，为ox轴与x₁oy₁平面的夹角，为oy轴与oy₁轴的夹角，为ox轴在x₁oy₁平面上的投影与ox₁的夹角，s_x、s_y、s_z分别为三个安装方向上的标度误差，z_x、z_y、z_z分别为三个安装方向上的零位误差。

优选地，在上述校正方法中，通过下列方式确定矩阵O_p、S_p、Z_p的取值：

使所述磁场传感器每次旋转预设的角度，并测量相应的磁场信号从而得到N组测量数据；

通过求解下列优化模型的优化解来确定、、、s_x、s_y、s_z、z_x、z_y、z_z：

这里，|Bⁱ|为磁场传感器第i次旋转预设的角度后测得的磁场信号的总强度。

优选地，在上述校正方法中，按照下列步骤，根据所述优化模型确定所述参数：

（1）在使参数s_x、s_y、s_z和z_x、z_y、z_z保持不变的情况下，求解使式目标函数F(、、、s_x、s_y、s_z、z_x、z_y、z_z)取最小值的正交误差校正参数、、；

（2）根据步骤（1）求解得到的正交误差校正参数、、对N组测量数据进行修正；

（3）利用步骤（2）经过正交误差校正的N组测量数据，求解使目标函数F(、、、s_x、s_y、s_z、z_x、z_y、z_z)取最小值的标度误差校正参数s_x、s_y、s_z，其中，、、为步骤（1）得到的求解值，并且使z_x、z_y、z_z保持与步骤（1）中的值相同；