[发明专利]一种三轴磁传感器标定方法及装置

说明书

本发明提供一种三轴磁传感器标定方法及装置，便于在室外进行标定实验，能够消除非对准误差矩阵存在的符号错误，且无需依赖其他辅助传感器。所述方法包括：根据预先存储的三轴磁传感器坐标系标定结果和获取的所述第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据，标定初始非对准误差矩阵根据预先存储的所述三轴磁传感器坐标系标定结果及标定的所述初始非对准误差矩阵对获取的第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据进行校正，将本次校正前后的测量数据分别表示为h_s和对比h_s和对应分量的符号，若h_s和对应分量的符号不一致，则将对应分量取负完成符号修正。本发明适用于三轴磁传感器标定领域。

技术领域

本发明涉及三轴磁传感器技术领域，特别是指一种三轴磁传感器标定方法及装置。

背景技术

三轴磁传感器是地磁航向测量系统的核心设备，在实际使用中，三轴磁传感器存在零偏误差、灵敏度误差、非正交误差、非对准误差、硬磁干扰及软磁干扰误差。为保证航向测量的精度，需对三轴磁传感器进行误差参数的标定。为避免室内设备及建筑材料对环境磁场的干扰，常需在室外进行三轴磁传感器标定实验，使用现有的三轴磁传感器标定设备进行室外标定实验的缺点是：不便携带，需寻找室外电源为现有的三轴磁传感器标定设备供电。

三轴磁传感器误差参数标定可分为三轴磁传感器坐标系标定与非对准标定；对于非对准标定，可以基于定轴转动过程中恒定磁场在转动轴上投影不变的特性，以载体坐标轴为转动轴进行定轴转动，并对转动过程中三轴磁传感器的测量数据进行主成分分析以确定非对准误差矩阵，但是，在实际操作中由非理想定轴转动、测量噪声以及数值计算会导致标定结果存在符号错误。

引入的误差将使标定结果的各分量间不满足正交关系，即标定结果为非正交矩阵，这将在三轴磁传感器校正过程中引入新的误差。

标定结果存在符号错误及非正交问题的缺点，提供一种能够独立进行且具有符号修正及非正交修正功能的非对准标定方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三轴磁传感器标定方法及装置，以解决现有技术所存在的标定结果存在符号错误及标定设备不便携带且需要室外电源为其供电的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种三轴磁传感器标定方法，包括：

获取第一组标定点下三轴磁传感器的测量数据；

根据预先存储的三轴磁传感器坐标系标定结果和获取的所述第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据，标定初始非对准误差矩阵

根据预先存储的所述三轴磁传感器坐标系标定结果及标定的所述初始非对准误差矩阵对获取的第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据进行校正，将本次校正前后的测量数据分别表示为h_s和

对比h_s和对应分量的符号，若h_s和对应分量的符号不一致，则将对应分量取负完成符号修正。

进一步地，一个具体的倾斜状态及航向角对应一个标定点。

进一步地，所述根据预先存储的三轴磁传感器坐标系标定结果和获取的所述第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据，标定初始非对准误差矩阵包括：

根据预先存储的三轴磁传感器坐标系标定结果校正所述第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据，并采用主成分分析法标定初始非对准误差矩阵其中，表示的分量。

进一步地，所述根据预先存储的三轴磁传感器坐标系标定结果校正所述第一组标定点下的三轴磁传感器的测量数据，并采用主成分分析法标定初始非对准误差矩阵包括：

对的分量进行标定时，将所述三轴磁传感器绕载体x轴转动，获取第一组标定点下的三轴磁传感器的n个测量数据