[发明专利]一种平面磁场校正方法及其装置

说明书

本发明涉及导航磁场校正技术领域，具体涉及一种可适用较大设备在任意平面进行导航磁场校正的方法及其装置，本发明一种平面磁场校正方法，包括将包括有九轴传感器的校正装置安装固定在待校正的设备上，做初始化校准；将所述设备在任一个平面旋转一圈，获取3轴地磁传感器上地磁数据；将上述步骤二所获取的地磁数据拟合圆形，输出地磁修正值；结合3轴加速传感器和3轴陀螺仪感应器记录的数据，对步骤三解析出的地磁修正值进行坐标系旋转，计算出修正后的航向角。本磁场校正方法及其装置克服现有技术的不足，可对较大型设备在任意平面磁场进行校正,校准快速简单、稳定精准、易于安装操作。

技术领域

本发明涉及导航磁场校正技术领域，具体涉及一种可适用较大设备在任意平面进行导航磁场校正的方法及其装置。

背景技术

随着半导体工艺的进步和操作系统的发展，集成了越来越多传感器使智能设备功能变得强大,例如很多手机上都能实时提供航向功能。目前智能手机上具有导航功能的传感器较多使用的是九轴传感器，九轴传感器作为集成化传感器模块，减少了电路板和整体空间，更适合用在轻巧便携的电子设备和可穿戴产品中。集成化传感器的数据准确度除了器件本身的精度外，还涉及到焊接装配后的矫正，以及针对不同应用的配套算法。合适的算法可以将来自多种传感器的数据融合，弥补了单个传感器在计算准确的位置和方向时的不足，从而实现高精度的运动检测。九轴传感器是有3轴加速传感器、3轴3轴陀螺仪和3轴地磁传感器组成，三个部分作用不同，相互配合，是我们手机、平板电脑、游戏机等电子产品中常用的运动感测追踪元件，应用于各类软件、导航中的交互控制。正常情况下，3轴地磁传感器测得的磁场强度由地磁场产生，但是由于外部磁场干扰的存在，使得3轴地磁传感器测量结果出现比较大的偏差，必须对3轴地磁传感器进行实时校准才能保证导航的方向精确。

现有生活中例如手机等一些小型设备的导航时，普遍采用八字校准方法对磁场干扰进行校正。该八字校准方法需先将3轴地磁传感器安装固定好在手机上，并将3轴地磁传感器与该手机视为一个整体，将手机以“8字”环绕，以尽可能获得更多的三维空间中的磁场强度数据，该八字校准法能快速校正手机周围磁场；当安装了导航的装置为相对大体积的设备如车辆、船舶等时，磁场校正会受到“8字”环绕方法限制，很难做空间环绕，大体积设备则很难适用八字校准方法；且该八字校准方法亦无法适用于平面的磁场校准。

发明内容

本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种适用于相对大体积的设备进行快速稳定精准的任意平面磁场校正的方法及其装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种平面磁场校正方法，包括方法包括：一种平面磁场校正方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：将包括有九轴传感器的校正装置安装固定在待校正的设备上，做初始化校准；

步骤二：将所述设备在任一个平面旋转一圈，获取3轴地磁传感器上地磁数据；

步骤三：将上述步骤二所获取的地磁数据拟合圆形，输出地磁修正值并校正；

步骤四：结合3轴加速传感器和3轴陀螺仪感应器记录的数据，对步骤三解析出的地磁修正值进行坐标系旋转，从而得出修正后的航向角。

所述地磁修正值X，Y的计算方法为：对于获得的地磁原始数据，记录为(x1,y1)、(x2，y2)、(x3、y3)…，x的补偿量设为offsetX，y的补偿量设为offsetY；拟合后的圆心设为(centreX，centreY)，半径为R；

X1＝∑x；Y1＝∑y；

X2＝∑x^2；Y2＝∑y^2；

X3＝∑x^3；Y3＝∑y^3；

X1Y1＝∑(x*y)；X1Y2＝∑(x*(y^2))；

X2Y1＝∑((x^2)*y)；

N＝pointX.size()；