[发明专利]一种基于磁传感器的电子罗盘校准方法

摘要

本发明公开了一种电子罗盘全方位校准方法。采用卡尔曼滤波算法，对加速度计与陀螺仪数据进行滤波处理，使得磁传感器倾角补偿效果好，能够进行静态校准，同时也可进行动态校准。利用IGRF模型可以计算地磁场强度，基于椭球假设的软硬磁修正模型参数估计器利用此数据及磁传感器测量模型得到软磁干扰矩阵、硬磁干扰向量的近似估计。在软硬磁修正的递归算法中，假设软磁干扰矩阵是参数均未知的上三角矩阵，建立数据模型更符合软磁干扰特征；同时，其参数初始值为基于椭球假设的软硬磁修正模型参数估计器计算结果，使得初始值不再是在无软硬磁干扰假设下给出，与参数真值接近，能够加快迭代收敛速度，使得校准点选择相对自由。

主权项

一种基于磁传感器的电子罗盘校准方法，用以实现精确导航的目的，包括以下步骤：采集三轴加速度计数据、两轴陀螺仪数据、三轴磁传感器数据；加速度计数据通过低通数字滤波器进行处理；陀螺仪数据通过数字滤波器进行处理；磁传感器数据通过低通数字滤波器进行处理；滤波后加速度计数据进行姿态角解算，得到俯仰角数据、翻滚角数据；滤波后陀螺仪数据得到俯仰角速度、翻滚角速度，并与姿态角解算数据进行匹配；俯仰角、俯仰角速度数据进入卡尔曼滤波器；翻滚角、翻滚角速度数据进入卡尔曼滤波器；滤波后磁传感器数据进入线性化处理器；线性化处理后的磁传感器数据进入磁数据校准；利用校准后的磁传感器数据，以及卡尔曼滤波后的俯仰角数据、翻滚角数据，实现磁数据坐标变换，得到磁水平三分量值；由磁水平三分量值计算校准的航向角。