[发明专利]一种磁力计零偏校准方法

权利要求书

1.一种磁力计零偏校准方法，通过井下姿态测量系统提供三轴加速度计和三轴陀螺仪的静态数据，其特征在于，所述校准包括以下步骤：

S1：定义坐标系；

定义当地地理坐标系为导航系，记为n系，其X，Y，Z轴分别指向朝东，北，以及天向即沿着重力反方向，分别记为Xn，Yn，Zn；

定义三轴磁力计坐标系为本体系，记作b系，其X，Y，Z轴分别沿重心指向右、前及上方，构成右手系，分别记为Xb，Yb，Zb；

三轴加速度计，三轴陀螺仪各个轴指向均与三轴磁力计相同；

S2：钻柱旋转前，采集三轴加速度计、三轴磁力计和三轴陀螺仪的静态数据；

S3：通过三轴加速度计的数据计算初始横滚角γ和初始倾斜角β，计算方法为：

其中，A_x,out、A_y,out、A_z,out分别为X方向、Y方向和Z方向上的加速度计的输出，g为当地重力矢量；

S4：通过三轴磁力计的数据计算初始航向角，计算方法为：

其中，H_xb、H_yb、H_zb分别为X方向、Y方向和Z方向上的三轴磁力计的初始输出；

S5：通过步骤S3和步骤S4得到的初始姿态角，计算n系到b系的转移矩阵

S6：钻柱匀速转动时，采集三轴磁力计的实时输出数据，进行余弦拟合，得到三轴磁力计三个轴的输出拟合曲线的中轴线到横坐标轴的偏移值，分别记为N_x、N_y和N_z；

S7：校准三轴磁力计的零偏；

其中，b_x、b_y和b_z分别是X方向的三轴磁力计、Y方向的三轴磁力计和Z方向的三轴磁力计的零偏；

B_U为地磁场在三轴磁力计当前位置的天向分量，能够通过磁强度分布官方网站查询得到。