[发明专利]一种磁场校准方法及相关组件

说明书

本发明公开了一种磁场校准方法及相关组件，获取磁传感器测量的三轴数据后对三轴数据拟合得到三轴数据的正弦函数表达式，然后将三轴数据中与三轴数据的正弦函数表达式的偏差值超过第一预设阈值的数据删除，以排除干扰数据，随后将剩余的三轴数据进行椭球拟合校准，最后使得分布在空间椭球面上的磁场数据校准到空间圆球面上，可见本方法可以将磁传感器的测量数据进行校准的同时排除干扰数据，抗干扰能力较强，不需要构建训练神经网络，效率较高且不需要增加额外的传感器，降低了成本。

技术领域

本发明涉及数据校准领域，特别是涉及一种磁场校准方法及相关组件。

背景技术

目前，随着磁传感器的快速发展及广泛使用，对磁传感器的测量精度要求也越来越高，但磁传感器容易受到环境磁场的干扰，例如环境中存在的永磁体和直流带电体都会产生影响磁传感器测量精度的磁场，甚至磁传感器也有被磁化的风险，从而影响测量精度，因此，磁场校准是一种有效提高磁传感器测量精度的手段，现有技术中通常有两种方法来进行磁场校准，分别为：与基准航向对比实现校准的方式和采用冗余传感器实现校准的方式。

现有技术中与基准航向对比实现校准的方式常采用神经网络的方式，但实际应用中很难找到高精度的航向基准，并且构建训练神经网络需要大量的资源及时间，效率较低，不利于实施。

现有技术中采用冗余传感器实现校准的方式的需要磁传感器与GPS、惯导系统配合使用来完成磁场校准，或使用差分传感器来完成磁场校准，可见这些方式都需要额外的传感器设备，使得成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁场校准方法及相关组件，能够将磁传感器的测量数据进行校准的同时排除了干扰数据，抗干扰能力较强，不需要构建训练神经网络，效率较高且不需要增加额外的传感器，降低了成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁场校准方法，包括：

获取磁传感器分别沿x轴、y轴及z轴旋转360度过程中测量的多组x轴数据、y轴数据和z轴数据；

分别对x轴数据、y轴数据和z轴数据进行拟合，得到x轴正弦函数表达式、y轴正弦函数表达式及z轴正弦函数表达式；

将与所述x轴正弦函数表达式的偏差值超过第一预设阈值的x轴数据删除，得到x轴样本数据；

将与所述y轴正弦函数表达式的偏差值超过第一预设阈值的y轴数据删除，得到y轴样本数据；

将与所述z轴正弦函数表达式的偏差值超过第一预设阈值的z轴数据删除，得到z轴样本数据；

基于所述x轴样本数据、所述y轴样本数据和所述z轴样本数据得到样本数据拟合椭球；

确定所述样本数据拟合椭球的x轴轴长a_x、y轴轴长a_y、z轴轴长a_z及x 轴零点偏移量o_x、y轴零点偏移量o_y、z轴零点偏移量o_z；

根据所述x轴轴长a_x、y轴轴长a_y、z轴轴长a_z确定校准系数b_x、b_y、b_z；

根据所述校准系数b_x、b_y、b_z与所述x轴零点偏移量o_x、y轴零点偏移量 o_y、z轴零点偏移量o_z确定校准后的磁场数据。

优选的，确定所述样本数据拟合椭球的x轴轴长a_x、y轴轴长a_y、z轴轴长a_z及x轴零点偏移量o_x、y轴零点偏移量o_y、z轴零点偏移量o_z，包括：