[发明专利]一种电子罗盘实时自由校准方法及装置

权利要求书

1.一种电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

实时采集传感器数据Dr，得到符合分布要求的实时采样数据Dt；

通过预设校准求参椭球拟合策略，输入实时校准采样数据Dt，求出所述电子罗盘的硬磁干扰与软磁干扰所对应的实时校准参数Pt；

用户校准时，采集传感器数据Dr，得到符合分布要求的用户采样数据Du；

通过预设校准求参椭球拟合策略，输入用户校准采样数据Du，求出所述电子罗盘的硬磁干扰与软磁干扰所对应的用户校准参数Pu；

根据预定规则计算得到校准数据Dc；

根据预设求值方法判断并调整所述电子罗盘姿态Ac。

2.根据权利要求1所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，通过预设校准求参椭球拟合策略，求出所述电子罗盘的硬磁干扰与软磁干扰所对应的校准参数的步骤包括：

根据预设的数据样本模型建立输入数据样本模型，数据样本模型为10*10的矩阵S，所述输入数据样本模型为S_i+1＝S_i+Hm；其中，Hm为地磁测量数据，S_i为第i个输入数据样本模型，i为自然数，S₀为初始数据样本模型，且S₀为10*10的零矩阵；

根据预设的椭球拟合策略得出椭球方程的系数向量；

根据所述系数向量确定椭球变换模型；

根据所述椭球变换模型，求出所述电子罗盘的硬磁干扰与软磁干扰所对应的校准参数。

3.根据权利要求2所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述椭球方程为：

其中，S为输入数据样本模型，v为椭球方程的系数向量，v＝[a，b，c，d，e，f，g，h，m，-1]，λ为S的特征向量，C为约束矩阵。

4.根据权利要求3所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述椭球变换模型为：

其中，

Δ为4*4的平移变换矩阵，R为4*4的旋转变换矩阵，Q为4*4的伸缩变换矩阵，所述硬磁干扰为Δ，所述软磁干扰为R₃^-1Q₃^-1R₃，R₃为R的前三行和前三列构成的矩阵，Q₃为Q的前三行和前三列构成的矩阵。

5.根据权利要求4所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，计算出传感器的用户校准参数Pu及实时校准参数Pt之后，还包括：

同时开启所述传感器数据Dr下一周期的实时采集和校准。

6.根据权利要求5所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述根据预定规则计算得到校准数据Dc的步骤还包括：

在实时校准参数Pt产生后，根据预定规则判断是否替换使用的上一次校准参数，若替换则使用新的校准参数计算输出校准后数据，若不替换则继续使用上一次校准参数计算输出校准后数据。

7.根据权利要求6所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述上一次校准参数为用户校准参数Pu或实时校准参数Pt中的一种。

8.根据权利要求7所述的电子罗盘实时自由校准方法，其特征在于，所述传感器数据Dr为传感器的原始数据或校准后的数据，并且，所述传感器包括磁力计、加速度计或陀螺仪中的至少一种。

9.一种电子罗盘实时自由校准装置，其特征在于，该装置包括：

实时校准采样模块，用于实时采集传感器数据Dr，并得到符合分布要求的实时采样数据Dt，结合校准求参模块可以用于计算出传感器的实时校准参数Pt；

校准求参模块，用于通过预设椭球拟合策略，求出所述电子罗盘的硬磁干扰与软磁干扰所对应的校准参数；

用户校准采样模块，当用户进行校准时，采集传感器数据Dr并得到符合分布要求的用户采样数据Du，结合校准求参模块可以计算出传感器的用户校准参数Pu；

校准参数仲裁模块，用于根据预定规则计算得到校准数据Dc；

姿态求值模块，用于根据预设求值方法判断并调整所述电子罗盘姿态Ac。