[发明专利]磁力导航方法及其磁力导航仪

说明书

本发明公开一种磁力导航方法及其磁力导航仪，包括以下步骤：步骤一：目标磁体产生空间磁场，在空间磁场范围内设置预定运动轨迹；步骤二：在预定的运动轨迹上设置若干定点；步骤三：磁力导航仪数据初始化，并在预定的运动轨迹与目标磁体作相对运动；步骤四：磁力导航仪采集运动轨迹中各定点上的入射磁通量，将各定点的入射磁通量以电压信号输出；步骤五：磁力导航仪在运动轨迹移动结束后，对各电压信号进行处理转化成相对的磁场强度值，计算各定点磁场强度值的众数；步骤六：根据数据间的对称性计算出磁力导航仪与目标磁体的偏移方向，并将结果输出；步骤七：调整磁力导航仪位置，重复步骤三至六，直到磁力导航仪准确定位为止。

技术领域

本发明涉及磁力导航技术领域，尤指一种磁力导航方法。

背景技术

目前所谓磁力导航或磁场导航技术依靠的就是磁体幅射出的场线或磁通量在空間中和时间的不变性。霍尔效应是其中最广泛被利用的手段。当磁场场线切过恒流电源所产生的电场时，在其正向方向上感生出相应的电位差。此电位差是具有向量特性的，与入射到霍尔传感器的磁通量直接相关。

透过前述的独特特性可以衍生出多种的应用。其中包括磁性开关，当磁体与霍尔感测器相对位置达到某一定的几何条件时，霍尔传感器根据磁通量的數值大小绝对值进行判断，系统便会改变伐门的开关状态。

另一种磁力导航技术根据测量入射磁通量的方向与磁通量值的绝对值大小。此向量特性来调整磁体与霍尔感测器在三维空间中的相对姿态。

第三种的应用就是利用磁场的结构特征点来进行瞄准动作。一方面静态磁场具有时间与空间的不变性，依靠这种特性，霍尔传感器便可以对磁体上的特定点进行定位瞄准。

以上三种应用的有效性，可靠性，功能性以及准确率皆依赖霍尔感测结果的测量质量，其中的测量精度尤其重要。可是今天霍尔传感器应用普遍存在测量精度低而导致定位不够精确的问题。本发明正好为以上问题提出解决方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种磁力导航方法及其磁力导航仪，适用范围广，有效提高磁力导航定位瞄准精确度，操作简便。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁力导航方法，包括以下步骤：

S1:目标磁体产生空间磁场，在空间磁场范围内设置预定运动轨迹；

S2:在预定的运动轨迹上设置若干定点；

S3：磁力导航仪数据初始化，并在预定的运动轨迹与目标磁体作相对运动；

S4：磁力导航仪采集运动轨迹中各定点上的入射磁通量，将各定点的入射磁通量以电压信号输出；

S5：磁力导航仪在运动轨迹移动结束后，对各电压信号进行处理转化成相对的磁场强度值，计算各定点磁场强度值于单位时间内的众数；

S6：根据数据间的对称性计算出磁力导航仪与目标磁体的偏移方向，并将结果输出；

S7：调整磁力导航仪位置，重复步骤三至六，直到磁力导航仪准确定位为止。

具体地，S4中磁力导航仪设置霍尔感应单元采集数据采集定点的入射磁通量并以电压信号输出。

具体地，磁力导航仪设置微控制器记录运动轨迹上各定点的位置，磁力导航仪移动至对应的定点时，通过微控制器控制霍尔感应单元采集对应定点的入射磁通量。

具体地，S5和S6中，磁力导航仪设置数据处理单元接收各定点中入射磁通量的电压信号，并将电压信号转化为磁场强度值，并计算各磁场强度值于单位时间内的众数，从而计算出磁力导航仪与目标磁体的偏移方向。

具体地，所述目标磁体为电磁铁或天然磁铁。