[发明专利]一种用于无人机的磁传感器在线校准方法

权利要求书

1.一种用于无人机的磁传感器在线校准方法，其特征在于：具体包括以下骤：

步骤1、水平旋转机体，在所述旋转过程中重复获取惯导系统检测的俯仰角θ与横滚角γ以及磁传感器在机体坐标系下的三轴输出M_x、M_y、M_z；

步骤2、根据所述步骤1中获取的各参数计算多组水平面内的原始磁场强度矢量

步骤3、建立水平面内的原始磁场强度矢量旋转的椭圆轨迹模型，并基于最小二乘法拟合磁标定参数；

步骤4、机体水平旋转达到一周后，基于所述步骤2中得到的多组磁场强度矢量H₁将其构成的椭圆轨迹补偿为圆周轨迹，得到磁场强度矢量H₂；

步骤5、基于最小二乘法对所述步骤4中的矢量H₂进行拟合，再次得到磁标定参数；

步骤6、基于所述步骤5中得到的磁标定参数执行将椭圆轨迹补偿为圆周轨迹，并计算补偿后的磁场强度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：

设置初始纯惯性航向累加值ψ_sum为0，以及计数值Num_ψ为0，当ψ_sum＞5。时，Num_ψ累加1，同时将ψ_sum清零。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤2中计算多组水平面内的原始磁场强度矢量具体包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：

设平面任意位置椭圆方程为：

x²+Axy+By²+Cx+Dy+E＝0；

建立目标函数为：

令

基于最小二乘法计算A、B、C、D、E的值，

根据所得到的A、B、C、D、E的值计算磁标定参数：

其中，A、B、C、D、E分别为平面任意椭圆方程的二次项、一次项和常数项系数；B_x、B_y为由硬磁干扰造成的在x、y轴的磁偏移量；φ_s为由软磁干扰引起的旋转角；K_x、K_y为刻度系数，使得校准后的H_x、H_y为一标准圆；

由此得到H₁所对应的参数A₁、B₁、C₁、D₁、E₁以及B_x1、B_y1、K_x1、K_y1、φ_S1的值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤4具体包括：

当判断所述计数值Num_ψ等于72时，判断旋转一周完成，计算得到磁场强度矢量H₂为：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤5具体包括：

对得到的72组H_x2、H_y2数据，利用最小二乘法再次计算得到参数A₂、B₂、C₂、D₂、E₂的值，并计算磁标定参数B_x2、B_y2、K_x2、K_y2、φ_S2。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤6中所述补偿后的磁场强度为：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在所述步骤6之后，根据所述补偿后的磁场强度计算得到磁航向角ψ_M：