[发明专利]一种三轴磁传感器的转向差校正方法

权利要求书

1.一种三轴磁传感器的转向差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，选择一片空旷且没周围没有磁性物质的区域，在一个固定点上，转动磁传感器，并采集磁传感器所得到三轴磁场数值Hx，Hy，Hz；

S20，设X′Y′Z′轴为磁传感器的实际坐标轴，XYZ轴为标准坐标轴，构建地磁场矢量的测量输出模型；

S30，构造神经网络辨识系统，采用迭代原理更新误差参数，从而得到误差参数的各个估计值；

S40，利用误差参数，计算补偿后的磁传感器数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设X′Y′Z′轴为磁传感器的实际坐标轴，XYZ轴为标准坐标轴，构建地磁场矢量的测量输出模型，由下式表达，

其中，为不对称比例系数，K_x和K_y分别是磁传感器实际坐标轴OX′轴方向上的灵敏度刻度和OY′轴方向上灵敏度刻度，以OZ′轴方向上灵敏度刻度为标准，即与磁传感器标准坐标轴OZ相同，设为1；

为空间转换矩阵，β表示Y′轴与Y轴之间夹角，α表示X′轴与XOZ平面的夹角，γ表示X′轴与XOY平面的夹角；取cosα≈1,cosβ≈1,cosβ≈1,sinα≈α,sinβ≈β,sinγ≈γ，得到

B＝[B_x,B_y,B_z]^T为零偏误差矩阵，B_x，B_y，B_z即磁传感器实际X轴，Y轴，Z轴的零偏值；

为磁传感器实际输出分量值，即磁传感器实际得到的X轴，Y轴，Z轴上的磁场值；

设定误差矩阵由式(1)得到

进一步计算，其中，E为单位矩阵；

ΔK_x＝K_x-1，ΔK_y＝K_y-1；

式(2)转化为

忽略二阶小量ΔSΔK，得到，

利用向量二范数，

忽略二阶小量得到，

由式(3)和式(4)得到，

将ΔK，ΔS，B带入式(5)得到，

。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S30中，[ΔK_x,ΔK_y,γ,α,β,B_x,B_y,B_z]为需估计的误差参数，包括以下步骤：

S31，t代表迭代次数，令t＝1，初始化一个八个元素全为1的行矩阵w，表示八个待估计误差参数；

S32，设置迭代次数M和学习效率μ，这里取M＝5000，μ＝0.000015；

S33，根据式(6)，把磁传感器的输出拓展为，

S34，计算加权总值Z(t)＝w*P^T；

S35，计算误差向量

S36，根据WIDROW-HOFF学习规则，参数调整表达式为w(t+1)＝w(t)+μe(t)P^T，

其中，w为待估计参数的矩阵，μ为学习效率，可以调整各参数趋于稳定值的快慢，e(t)为误差向量，P为输入矩阵；

S37，t＝t+1，回到S34；

S38，t等于迭代次数M时，结束迭代，得到误差参数估计值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S40中根据式(3)，计算补偿后的磁传感器数据，得到