[发明专利]一种磁罗盘校准方法及装置、计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种磁罗盘校准方法，包括如下步骤：采集磁罗盘在不同姿态下的多个第一磁场信息数据；其中，所述第一磁场信息数据为各个采集点在x轴、y轴和z轴上的磁场强度；基于所述第一磁场信息数据对磁罗盘进行初始校准；安装磁罗盘于无人飞行器，并将无人飞行器水平放置，以竖直方向为轴心转动一周，对安装于无人飞行器上的磁罗盘进行地面水平校准。本发明所提供的磁罗盘校准方法及装置、计算机可读存储介质，免去了用户校准过程中将无人机竖起的步骤，且不降低校准精度，能够有效修正原始磁场测量值的椭球分布，降低了校磁操作的难度，从而提高了组合导航系统航向解算精度。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种磁罗盘校准方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的多旋翼无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测等行业。

多旋翼无人机的航向角精度和航向角变化均匀性对于航向控制十分重要，电子磁罗盘依靠地磁场定向，因其成本低、动态响应快、启动时间短、体积小、功耗低的优点被广泛应用于无人机上。

受环境因素以及电子磁罗盘自身因素的影响，电子磁罗盘存在较大的航向角误差，因此，需要在使用前对其进行校准，现有校准方法通常由用户将安装有电子磁罗盘的无人机在地面上分别进行水平、竖直旋转，即，先将无人机水平放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，再将无人机垂直于水平面放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，获得不同位置下的磁场强度测量值，通过对测量值的分析，进行磁罗盘的校准。

但是，上述校准方法，需要将无人机垂直于地面放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，针对体积较大的无人机，难以使无人机在转动的过程中始终保持垂直于地面，不便于用户操作，而且人为误差较大，降低了磁罗盘校准的准确性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种磁罗盘校准方法及装置、计算机可读存储介质，操作简便，提高了磁罗盘校准的精确度，节省了用户校准时间。

为了达到上述技术效果，本发明第一方面提供了一种磁罗盘校准方法，包括如下步骤：

步骤1、采集磁罗盘在不同姿态下的多个第一磁场信息数据；其中，所述第一磁场信息数据为各个采集点在z轴、y轴和z轴上的磁场强度；

步骤2、基于所述第一磁场信息数据对磁罗盘进行初始校准；

步骤3、安装磁罗盘于无人飞行器，并将无人飞行器水平放置，以竖直方向为轴心转动一周，对安装于无人飞行器上的磁罗盘进行地面水平校准。

进一步地，所述基于所述第一磁场信息数据对磁罗盘进行初始校准，包括如下步骤：

a、确定校准后的磁场强度与磁罗盘所测得的第一磁场信息数据以及罗差系数之间的关系：

b、利用所述第一磁场信息数据进行椭球拟合并通过最小二乘法获得罗差系数；

c、利用所述罗差系数对磁罗盘进行校准。

进一步地，所述采集磁罗盘在不同姿态下的多个第一磁场信息数据的步骤具体为：

(1)将磁罗盘水平放置并以竖直方向为轴心水平旋转一周，在360°范围内进行采样；

(2)将磁罗盘水平放置并以x轴正向与水平参考平面夹角减小的趋势向一侧倾倒，保持夹角在区间[-75°，-90°]，然后以竖直方向为轴心水平旋转一周，在360°范围内进行采样；

(3)先将磁罗盘放平，再以y轴正向与水平参考平面夹角增大的趋势向一侧倾倒，保持夹角在区间[75°,90°]，然后以竖直方向为轴心水平旋转一周，在360°范围内进行采样；