[发明专利]一种磁罗盘自校正方法

说明书

本发明公开了一种磁罗盘自校正方法，涉及惯性导航领域，该方法包括：步骤1：磁罗盘采集数据；步骤2：拟合曲线并计算参数；步骤3：根据参数校正原始数据并计算航向角；步骤4：计算磁场稳定指数σ；步骤5：根据磁场稳定指数σ及给定阈值σ₁判别磁场受干扰程度，若磁场较稳定，则更新航向角；步骤6：若磁场受干扰严重，则根据滤波算法滤除干扰较大的N_F个数据；步骤7：根据N_s‑N_F个水平空间分量和重复上述步骤2‑7，直到磁场稳定指数σ达到给定阈值，若重复次数达到最大次数M仍未得到阈值内的磁场稳定指数σ，则放弃本次数据，取消本次航向角更新。如此，可以度量磁场受干扰程度，并减少受到干扰的磁场数据，提高航向角的校正精度。

技术领域

本发明涉及惯性导航领域，尤其涉及一种磁罗盘自校正方法。

背景技术

随着无人驾驶概念的兴起，以及物流行业的井喷式发展，关于移动机器 人的定位研究一直处于热门阶段。电子磁罗盘虽然存在航向测量精度不高、 对磁场环境敏感的缺点，但其成本低、动态响应快、启动时间短、体积小、 功耗低，非常适合在精度要求不苛刻的移动机器人上使用。

由于磁场干扰的存在以及磁罗盘本身的量测误差，计算航向角的数据源 就会产生误差，导致移动机器人出现航向误差，影响定位精度，因此需要对 磁罗盘进行校准。

目前有一种具有自校正功能的电子罗盘设计。其虽然不需要转动电子罗 盘采集磁场信息，但是其磁场采集区域具有局限性，易受干扰，且其缺乏磁 场干扰程度度量，无法获知当前磁场干扰程度，可能获得误差较大的航向角 数据。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种磁罗盘自 校正方法；本发明可度量磁场的受干扰程度，且其可以迭代剔除受干扰数据， 使得航向角计算更加精确。

本发明通过下述技术方案实现：

一种磁罗盘自校正方法，包括如下步骤：

步骤1：磁罗盘绕指定中心以半径R匀速旋转，磁罗盘旋转时每隔一预设 周期T_S采集转角θ_k和磁场矢量B^k的两个水平空间分量和共采集N_s(N_s≥5)次；

步骤2：根据N_s个水平空间分量和确定拟合曲线参数值；

步骤3：根据拟合曲线参数值将水平空间原始分量和分别校正为和则航向角α可由和地磁偏角常数β算出，其中

步骤4：计算磁场稳定指数σ；

步骤5：根据磁场稳定指数σ及给定阈值σ₁判别磁场受干扰程度，若磁场 较稳定，则更新航向角；

步骤6：若磁场受干扰严重，则根据滤波算法滤除干扰较大的N_F个数据；

步骤7：根据N_s-N_F个水平空间分量和重复2-7步骤，直到磁场稳定 指数σ达到给定阈值，若重复次数达到最大次数M仍未得到阈值内的磁场稳 定指数σ，则放弃本次数据，取消本次航向角更新。

在步骤1之前还包括：磁罗盘载体处于静止或移动状态。

步骤4具体包括以下子步骤：

步骤4-1：根据校正后的磁场水平空间分量和确立理想正弦曲线， 理想正弦曲线的模A和初相φ由下式确定，