[发明专利]基于地磁传感器的温度补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于地磁传感器的温度补偿方法，该方法通过对传感器的温度误差的研究分析设计出温度误差漂移模型，然后由温度传感器和地磁传感器来测得不同温度下地磁在各个敏感轴上的分量数据，在拟合出温度漂移系数之后，得到温度修正系数和零偏，并结合模型得出在不同温度下补偿后的各敏感轴数据。本发明通过仿真分析温度补偿前后磁传感器的输出对比，验证该方法能有效对温度误差进行补偿，有效提高了地磁数据的测量精度和测量飞行控制精度，且方法简单高效，可以被工程实际应用。

技术领域

本发明涉及一种传感器数据的补偿和处理方法，具体涉及一种基于地磁传感器的温度标定方法。

背景技术

当前磁传感器技术在旋转体姿态测量中占据着越来越重要的地位，通过它测定周围磁场的分布变化来判断被测物体的运动姿态等信息，由此来相应地改变旋转体运动的轨迹，有着安全、高效的特点。但是磁传感器在抗干扰方面还存在一定的不足，当温度发生较大变化时，磁传感器的精确度和灵敏度会受到相应的影响，目前最常见的温度补偿方法有灵敏度系数温度补偿和零点温度补偿等，两种方法在补偿时，需要引入惠斯登电桥电路、并联电阻补偿电路和串联电阻补偿电路进行补偿，其结构相对较为复杂，且对补偿电路的安装和选型有一定的需求，相对较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于地磁传感器的温度补偿方法，能够尽可能地减少地磁传感器在采集地磁数据时受温度的影响，降低测量误差。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于地磁传感器的温度补偿方法，该方法包括：

建立载体坐标系：载体坐标系用于模拟地磁传感器的安装位置和试验环境；

安装地磁传感器：地磁传感器的安装方法与载体坐标系建立方法一致；

温度误差分析：温度误差分析用于决定后续温度误差模型的建立方式和参数选择，建立方式为一次和二次曲线拟合，参数选择包括地磁原始值、温度影响系数和零偏影响系数；

建立温度误差模型：温度误差模型分为两个部分，一是偏置常数温度漂移，另一部分是比例系数温度漂移，并结合地磁传感器的输出和姿态特点，建立一组温度误差方程；

标定方程：标定方程是根据温度误差模型的原始方程，反推出参考温度下的地磁实测值；

数据采集和标定试验：数据处理采集和标定试验部分是将系统置于不同温度下进行地磁数据的采集并记录；

数据处理：数据处理部分是根据数据采集和标定试验得到的数据进行处理，分为三个主要步骤，分别为参考温度下的修正系数和零偏计算、每个温度下的温度修正系数和零偏计算以及拟合温度修正曲线，得到拟合结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明针对地磁传感器在较大温差下有着不同的输出结果来研究设计了完善的温度补偿方案，先利用温度和地磁数据求出温度系数，利用地磁数据和求得的温度补偿系数与零偏，仿真验证了此方法的可行性和正确性，最大程度上保证了测量结果的真实性、准确度。

附图说明

图1为本发明的思路流程图。

图2为本发明的载体坐标系图。

图3为本发明的地磁传感器安装示意图。

图4为本发明在零上45摄氏度时，以测量系统指向北向为例，温度补偿前后地磁采样结果对比图。

图5为本发明在零下10摄氏度时，以测量系统指向北向为例，温度补偿前后地磁采样结果对比图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明一种基于地磁传感器的温度补偿方法作进一步详细说明。