[发明专利]一种提高磁通门测角精度的方法在审
申请号: | 201510751873.0 | 申请日: | 2015-11-06 |
公开(公告)号: | CN105258671A | 公开(公告)日: | 2016-01-20 |
发明(设计)人: | 韩琦;牛夏牧;王莘;李琼;窦振家;赵冠一 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | G01C1/00 | 分类号: | G01C1/00;G01C21/08;G01C21/06 |
代理公司: | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人: | 杨立超 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 提高 磁通门测角 精度 方法 | ||
1.一种提高磁通门测角精度的方法,其特征在于一种提高磁通门测角精度的方法具体是按照以下步骤进行的:
步骤一、获得某一时刻磁通门磁力仪输出的磁感应强度矢量与当前陀螺仪输出的三个偏转角(α,β,γ);
步骤二、根据步骤一中的(α,β,γ),计算地面坐标系与运动平台坐标系之间的旋转矩阵M;
步骤三、根据地磁场在地面坐标系下的磁感应强度矢量获得地磁场在地面坐标系下的方向;
步骤四、根据步骤二中地面坐标系与运动平台坐标系之间的旋转矩阵M和步骤三中地磁场在地面坐标系下的方向,计算出地磁场在运动平台坐标系下的方向
步骤五、根据步骤四计算出的地磁场在运动平台坐标系下的方向计算地磁场与运动平台坐标系各轴之间夹角的方向余弦值cosX、cosY、cosZ,记cosX为a1,cosY为b1,cosZ为c1;
步骤六、根据步骤一中获得某一时刻磁通门磁力仪输出的磁感应强度矢量得出直接通过磁通门磁力仪得出的磁场在磁通门三轴所构成坐标系的方向余弦值cosX、cosY、cosZ,记cosX为a2,cosY为b2,cosZ为c2;
步骤七、融合a1,b1,c1与a2,b2,c2,得出通过陀螺仪计算出地磁场与运动平台坐标系各轴之间夹角的方向余弦值融合直接通过磁通门磁力仪得出的磁场在磁通门三轴所构成坐标系的方向余弦值。
2.根据权利要求1所述一种提高磁通门测角精度的方法,其特征在于:所述步骤一中获得某一时刻磁通门磁力仪输出的磁感应强度矢量与当前陀螺仪输出的三个偏转角(α,β,γ);具体过程为:
在同时搭载了磁通门磁力仪与陀螺仪的运动平台运动至某一状态时,磁通门磁力仪会测量其所处位置的磁感应强度,并以矢量形式给出相应的测量结果,设为其中Bx、By、Bz分别表示以磁通门磁力仪所处位置为中心,以其自身正交方向为轴向构建的三维坐标系中每个轴向的磁感应强度;T为矩阵转置;由于磁通门磁力仪安装在运动平台上,磁通门磁力仪三轴与运动平台坐标系三轴一致,在运动平台不做偏转机动的情况下,运动平台坐标系与地面坐标系是重合的,假设在此时刻,运动平台做出机动,陀螺仪产生一个运动平台相对于地面坐标系的偏转角,设为(α,β,γ),其中α表示运动平台绕地面坐标系Z轴旋转的角度,β表示运动平台绕地面坐标系Y轴旋转的角度,γ表示运动平台绕地面坐标系X轴旋转的角度。
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