[发明专利]一种用磁传感器确定航向的方法和设备

权利要求书

1.一种用磁传感器确定航向的方法，其中用磁力计测量磁场，并且计算装置实施针对给定的采样时间进行计算的递归处理：

-对航向预测进行估计，所述估计是在前一个采样时间确定的航向的函数，

-根据从磁力计测量值确定的磁航向，对所估计的预测航向进行修正，

其特征在于，在所述修正期间，所述计算装置根据以下来估计所述修正的幅度：

-考虑到干扰变化的空间相关性而预先确定的两个采样时间之间的磁干扰变化的模型以及

-对干扰幅度的先验估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对于给定的采样时间k+1，所述计算装置通过计算以下公式来估计与环境相关联的航向干扰：

其中，

并且是方差a[k]²(1-α[k]²)的随机高斯变量，

-k是前一个采样时间，

-a[k]是代表所述磁干扰的先验幅度的参数，

-和σ_u是由所述计算装置计算的作为对干扰变化的期望值和方差的估计的两个参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述修正是所测量的磁场梯度的函数。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计算装置将所述参数a[k]估计为所述磁场梯度的范数的线性函数。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计算装置将所述参数计算为：直接从对于时间k+1和k的磁力计输出确定的磁航向之间的差值，从所述差值中减去航向的预测变化量(ω[k]dt)。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述参数σ_u被估计为两个连续采样时间之间的位移或位移速度的函数。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述处理实现卡尔曼滤波，所述卡尔曼滤波的状态至少具有真实航向和磁航向干扰(ψ,ψ^(d))来作为参数。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述航向预测根据惯性单元的一个或多个传感器的测量值来确定。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变化模型是预先确定的，以便考虑到所述干扰变化的时间相关性。

10.一种用于通过磁传感器确定航向的设备，包括磁力计和用于根据由所述磁力计测量到的磁场来计算航向的计算装置，其特征在于，所述计算装置对于不同的连续采样时间实施根据前述权利要求之一所述的方法的处理。

11.一种磁惯性导航系统，包括至少一个根据权利要求10所述的用于通过磁传感器确定航向的设备。

12.一种根据权利要求11所述的系统在城市环境或建筑物内的应用中的用途。

13.一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实施根据权利要求1到9中任一项所述的方法。

14.一种用磁传感器确定航向的装置，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时配置所述装置实施根据权利要求1到9中任一项所述的方法。