[发明专利]基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法

说明书

本发明公开了基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法，首先根据飞机姿态角真值获取磁传感器测量误差并将误差记录，接着设计误差记录文件充分性检验标准，随后利用磁传感器在线标定进行有效性的验证；本发明仿真结果表明，利用所设计的磁传感器在线标定方法不受位置因素制约，具有良好的普适性，有效提高了微惯性航姿系统航向角输出精度，该方法具有科学合理、适用性强和效果佳等优点，适合被广泛推广使用。

技术领域

本发明涉及磁传感器标定技术领域，具体涉及基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法。

背景技术

备份微惯性航姿模块是飞机主惯导航姿系统的备份系统，在飞机主惯导正常工作时，微惯性航姿模块可以接收来自主惯导的姿态信息，在飞机主惯导失效时，微惯性航姿模块为飞机提供姿态信息。

目前，航姿模块中利用磁航向角来对航向角进行修正，容易因为磁场环境的不同导致标定结果不准确，且标定所需的时间较长，修正精度较差；因此，需要设计基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，为更好的有效解决目前在航姿模块中利用磁航向角来对航向角进行修正精度较差的问题，提供了一种基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法，其是基于飞机主惯导数据对磁传感器进行误差标定与补偿，且由于是在飞机飞行过程中进行标定，所以可以有效的避免因磁场环境不同而导致标定结果不准确的问题，还可以大量减小标定所需的时间与经济成本。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法，包括以下步骤，

步骤(A)，根据飞机姿态角真值获取磁传感器测量误差并将误差记录；

步骤(B)，设计误差记录文件充分性检验标准；

步骤(C)，利用磁传感器在线标定进行有效性的验证。

前述的基于主惯导数据备份航姿系统的磁传感器在线标定方法，步骤(A)，根据飞机姿态角真值获取磁传感器测量误差并将误差记录，其具体步骤如下，

步骤(A1)，根据飞机姿态角真值获取磁传感器测量误差，在飞机飞行过程中，地磁矢量H^g在机体系上的投影H^b如公式(1)所示，

其中，h是磁矢量模值；e是磁北方向与真北方向的夹角，即磁偏角；是东北天地理坐标系转向右前上机体坐标系的转换矩阵；定义飞机的航向角、横滚角与俯仰角分别为γ和θ；则如公式(2)所示，

磁传感器的测量磁矢量h_out为地磁矢量真值H^b加上测量误差b_i'，如公式(3)所示，

h_out＝H^b+b′_i (3)

其中，b′_i＝[b'_xi b'_yi b'_zi]^T是模块输出姿态角为时磁传感器的输出误差，则公式(3)能变换为如公式(4)所示，

b′_i＝h_out-H^b (4)；