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基于高斯牛顿迭代算法的三轴磁强计校正 被引量:25
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作者 庞鸿锋 潘孟春 +2 位作者 王伟 张琦 罗诗途 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1506-1511,共6页
三轴磁强计存在各轴刻度因子、零偏和轴间非正交性误差,需要研究其校正方法。基于标量校正法思想,对磁强计校正模型进行了推导,提出基于高斯牛顿迭代法的磁强计校正方法。采用高精度质子磁力仪提供磁场基准值。借助无磁转台转动磁强计,... 三轴磁强计存在各轴刻度因子、零偏和轴间非正交性误差,需要研究其校正方法。基于标量校正法思想,对磁强计校正模型进行了推导,提出基于高斯牛顿迭代法的磁强计校正方法。采用高精度质子磁力仪提供磁场基准值。借助无磁转台转动磁强计,转动过程中磁强计连续采样,测量数据更具代表性和实用性。仿真结果表明,磁强计误差从162.135 nT降低到1.467 nT。实验结果表明,校正后,磁强计绕3个轴转动的测量值误差分别从1133.887 nT、1317.554 nT、1303.994 nT降低到36.964 nT、20.922 nT、15.664 nT。表明该方法能有效降低磁强计测量误差,磁强计精度明显得到提高。 展开更多
关键词 三轴磁强计 高斯牛顿算法 校正 转动 无磁转台 质子磁力仪
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航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法 被引量:24
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作者 石岗 李希胜 +3 位作者 李雪峰 刘艳霞 康瑞清 舒雄鹰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期402-407,共6页
针对航向测量系统中三轴磁传感器误差参数标定问题提出了等效两步法。通过奇异值分解将测量模型等效为一组坐标变换,分析误差参数的几何意义及等效变换方法的意义与特点,依据几何意义将标定过程分为两步进行,即等效传感器坐标系标定及... 针对航向测量系统中三轴磁传感器误差参数标定问题提出了等效两步法。通过奇异值分解将测量模型等效为一组坐标变换,分析误差参数的几何意义及等效变换方法的意义与特点,依据几何意义将标定过程分为两步进行,即等效传感器坐标系标定及等效非对准标定。利用椭球面方程系数计算等效传感器坐标系误差参数,明确椭球法标定参数的几何意义;应用主成分分析法进行等效非对准标定,分析传统主成分分析法产生符号错误及非正交问题的原因与影响,并研究符号修正与正交修正方法。等效两步法的标定过程不需要航姿参考、地磁信息及辅助传感器,实验表明其航向角校正精度与点积不变法相当。 展开更多
关键词 航向测量 三轴磁传感器 等效变换 椭球法 主成分分析
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磁力仪温度误差的径向基神经网络补偿模型 被引量:14
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作者 庞鸿锋 罗飞路 +2 位作者 陈棣湘 潘孟春 罗诗途 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期695-700,共6页
磁通门磁力仪参数受温度影响明显,直接影响传感器测量精度,需要研究补偿方法,提高测量精度。采用无磁高低温试验箱测量磁通门传感器温度特性;提出基于径向基神经网络的温度误差补偿方法,分别建立磁通门磁力仪零漂误差补偿模型和刻度因... 磁通门磁力仪参数受温度影响明显,直接影响传感器测量精度,需要研究补偿方法,提高测量精度。采用无磁高低温试验箱测量磁通门传感器温度特性;提出基于径向基神经网络的温度误差补偿方法,分别建立磁通门磁力仪零漂误差补偿模型和刻度因子误差补偿模型。结果表明,径向基神经网络能良好逼近磁通门传感器参数的温度特性;与BP神经网络相比,径向基神经网络在零漂补偿中训练时间更短,精度更高,重复性更好,零漂误差的抑制能力更强。补偿后,磁通门磁力仪零漂误差从7.105 5 nT减少到0.766 1 nT;刻度因子误差从6.3E-3减少到7.2E-5;测量值温度误差由213.6 nT补偿到9.1 nT。提出建立通用的温度补偿模型,在不同磁场环境下经过反复测试,采用训练过的模型补偿后,温度误差均降低一个数量级,提高了磁通门磁力仪温度性能和精度。 展开更多
关键词 磁通门磁力仪 径向基神经网络 刻度因子 零偏 温度误差 补偿模型
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基于无迹卡尔曼滤波和设备的三轴磁强计校正 被引量:11
4
作者 庞鸿锋 潘孟春 +2 位作者 陈棣湘 罗诗途 罗飞路 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1800-1805,共6页
采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)磁强计模型参数估计方法,提出对三轴磁强计的总量及分量误差进行校正。采用高精度质子磁力仪提供磁场基准值,借助无磁转台实现磁强计全方位转动,对一款DM-050三轴磁强计进行了参数估计... 采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)磁强计模型参数估计方法,提出对三轴磁强计的总量及分量误差进行校正。采用高精度质子磁力仪提供磁场基准值,借助无磁转台实现磁强计全方位转动,对一款DM-050三轴磁强计进行了参数估计,并将参数估计值运用到总量和分量校正。仿真结果表明,参数估计值与磁强计实际参数值一致。校正后,磁强计总量误差从427.9 nT减少到2.06 nT;X、Y、Z轴分量误差分别减少到1.84 nT、1.96 nT、1.72 nT。而且证明了UKF对磁强计模型参数估计的重复性良好,并研究了噪声幅度大小对UKF的性能影响程度。实验结果表明,磁强计误差从114.94 nT减少到14.47 nT,表明该方法能有效提高磁强计测量精度。 展开更多
关键词 三轴磁强计 无迹卡尔曼滤波 总量误差 分量误差 重复性 质子磁力仪
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基于线性化参数模型的三轴磁场传感器校准方法 被引量:25
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作者 张琦 潘孟春 +1 位作者 陈棣湘 庞鸿峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期215-219,共5页
针对三轴磁场传感器零偏误差、刻度因子不一致性误差和非正交误差等,建立了磁场传感器的三个敏感轴与参考正交坐标系的转换矩阵;基于标量校准思想,推导了传感器三轴测量值与磁场标量值之间的线性化参数模型;根据最小二乘原理,进行传感... 针对三轴磁场传感器零偏误差、刻度因子不一致性误差和非正交误差等,建立了磁场传感器的三个敏感轴与参考正交坐标系的转换矩阵;基于标量校准思想,推导了传感器三轴测量值与磁场标量值之间的线性化参数模型;根据最小二乘原理,进行传感器模型参数辨识。选取两款三轴磁通门磁力仪进行了误差校准实验研究,校准后,传感器的测量误差可以降低一个数量级。在实验过程中,不需要高精度的实验设备,在稳定地磁场环境下即可进行。实验研究表明,此方法是一种方便易行、精度较高的传感器校准方法。 展开更多
关键词 三轴磁场传感器 误差校准 线性化参数模型 最小二乘
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基于FLANN的三轴磁强计误差校正研究 被引量:42
6
作者 吴德会 黄松岭 赵伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期449-453,共5页
提出一种基于函数链接型神经网络(FLANN)的三轴磁强计误差修正方法。由于三轴非正交、灵敏度不一致及零点漂移所引起的误差降低了三轴磁强计的测量精度,因此有必要进行校正。本文先对与三轴磁强计系统参数有关的测量进行详细分析和理论... 提出一种基于函数链接型神经网络(FLANN)的三轴磁强计误差修正方法。由于三轴非正交、灵敏度不一致及零点漂移所引起的误差降低了三轴磁强计的测量精度,因此有必要进行校正。本文先对与三轴磁强计系统参数有关的测量进行详细分析和理论计算;然后,设计矩阵形式的数学模型对该误差进行修正。通过构造相应的FLANN网络结构,实现对模型参数矩阵的辨识。用实际地磁场测量数据进行测试,结果表明,三轴磁强计的转向误差由800 nT修正到12 nT以下。因此,该研究为提高三轴磁强计性能提供了一种可行方法。 展开更多
关键词 函数链接型神经网络 三轴磁强计 误差校正 辨识
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基于Overhauser效应的磁场梯度探测器 被引量:20
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作者 刘欢 董浩斌 +1 位作者 葛健 赵志卓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期592-600,共9页
为提高单探头磁力仪在自然环境中的抗干扰能力,设计了一种基于Overhauser效应的双探头磁场梯度探测器。文中介绍了Overhauser效应的基本原理,对仪器的射频激发系统、信号调理系统和频率计做了详细的描述。论文分析了射频系统的不稳定因... 为提高单探头磁力仪在自然环境中的抗干扰能力,设计了一种基于Overhauser效应的双探头磁场梯度探测器。文中介绍了Overhauser效应的基本原理,对仪器的射频激发系统、信号调理系统和频率计做了详细的描述。论文分析了射频系统的不稳定因素,并给出解决方案。针对拉莫尔旋进信号,提出一种基于FPGA的多通道测频算法,并对比测试使用该算法前后的结果,分析了实验数据。同时对仪器双探头的数据一致性进行比对,给出了测试方法和测试结果。最后将该仪器和商用仪器进行室内、室外以及磁异常探测等对比试验,结果表明,其性能接近商用仪器水平,具有野外操作便捷、测量磁场精度高、抗干扰能力强等优点,证明了所研制的基于Overhauser效应的磁场梯度探测器在梯度测量中的有效性。 展开更多
关键词 Overhauser效应 双探头 磁场梯度 多通道测频算法 硅振荡器
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三轴磁通门磁梯度仪转向差校正方法研究 被引量:17
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作者 高翔 严胜刚 李斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1226-1232,共7页
三轴磁通门传感器应用广泛,但其自身固有的零偏误差、灵敏度误差以及三轴非正交误差对其磁场测量精度有着较大的影响。针对磁通门梯度仪中磁传感器自身的性能参数和摆放方位不一致问题,提出了转向差的校正方法:分别建立了磁通门传感器... 三轴磁通门传感器应用广泛,但其自身固有的零偏误差、灵敏度误差以及三轴非正交误差对其磁场测量精度有着较大的影响。针对磁通门梯度仪中磁传感器自身的性能参数和摆放方位不一致问题,提出了转向差的校正方法:分别建立了磁通门传感器误差的自校准和互校准数学模型,并采用神经网络算法和最小二乘算法对模型参数进行求解。仿真和试验结果表明,整个校正过程简单可行,在不需要三轴无磁转台以及恒定磁场标准装置等复杂试验设备情况下,利用磁通门梯度仪在稳定的地磁场环境下采集多组磁场数据,能有效降低磁梯度仪转向差引起的测量误差。 展开更多
关键词 三轴磁通门传感器 磁通门梯度仪 转向差校正 神经网络算法 最小二乘算法
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三轴磁强计正交误差分析与校正 被引量:52
9
作者 林春生 向前 龚沈光 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期9-12,共4页
对三轴磁强计中由于三轴间不正交和灵敏度不一致所引起的测量误差进行了详细分析和理论计算,在此基础上,提出了三轴磁强计的正交变换,灵敏度一致性校正及消除零点漂移的方法并进行了实验验证。试验结果表明,文中给出的方法至少可以把三... 对三轴磁强计中由于三轴间不正交和灵敏度不一致所引起的测量误差进行了详细分析和理论计算,在此基础上,提出了三轴磁强计的正交变换,灵敏度一致性校正及消除零点漂移的方法并进行了实验验证。试验结果表明,文中给出的方法至少可以把三轴磁强计正交度误差校正到0.05°以下,同时灵敏度一致性误差校正到0.05%以下。 展开更多
关键词 磁强计 误差分析 正交变换
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混场源电磁接收与标定系统的设计 被引量:11
10
作者 王言章 程德福 +1 位作者 万云霞 林君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期304-308,共5页
混场源电磁法(HSMT)综合了大地电磁法(MT)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)的特点,以天然场和人工场相结合为场源,探测介质的电阻率。本文为实现电磁信号的有效接收,开发了一种同时进行四分量测量的24位并行HSMT接收系统。采用低功耗DSP... 混场源电磁法(HSMT)综合了大地电磁法(MT)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)的特点,以天然场和人工场相结合为场源,探测介质的电阻率。本文为实现电磁信号的有效接收,开发了一种同时进行四分量测量的24位并行HSMT接收系统。采用低功耗DSP芯片控制,工作方便、快捷、灵活并能够保证足够的精度。应用以方波作为标定信号的标定方法,该系统可实现对接收通道和接收磁传感器的动态响应标定,提高了标定效率。通过改变采样频率,系统可在0.1Hz~90kHz的宽频率范围内有效工作。 展开更多
关键词 混场源电磁法 接收系统 DSP 传感器标定
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航磁全轴总场梯度系统补偿算法研究 被引量:4
11
作者 吴佩霖 张群英 +2 位作者 李光 刘丽华 方广有 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期3030-3038,共9页
航空磁法勘探是一种高效、便捷的地球物理勘探方法。使用多个光泵磁力仪实现全轴梯度测量是航空磁法勘探中的一种重要手段。该文针对无人机飞行平台设计了一种航磁全轴总场梯度测量系统,并提出使用前馈网络的方法来实现航磁数据的补偿... 航空磁法勘探是一种高效、便捷的地球物理勘探方法。使用多个光泵磁力仪实现全轴梯度测量是航空磁法勘探中的一种重要手段。该文针对无人机飞行平台设计了一种航磁全轴总场梯度测量系统,并提出使用前馈网络的方法来实现航磁数据的补偿。系统通过4个光泵磁力仪获得全轴总场梯度数据,经过前馈网络实现数据补偿后,全轴总场梯度数据补偿质量的提升比分别为15.2,4.7和5.9,数据峰值信噪比的提升分别为17.1 d B,6.5 d B和6.5 d B,交叉标定系数表明前馈网络具有很好的泛化性能。实验结果验证了该文采用的全轴梯度系统和数据补偿方法的正确性和有效性,能够有效地应用于高精度航磁勘探领域。 展开更多
关键词 地球物理勘探 全轴磁总场梯度 航磁补偿 光泵磁力仪 无人直升机
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质子磁力仪传感器线圈参数的研究与设计 被引量:7
12
作者 王应吉 刘珈言 +1 位作者 于雷 林君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1506-1511,共6页
线圈是质子磁力仪传感器的核心,其品质直接影响着仪器的测量精度。结合反向串联圆柱体线圈模型,对约束设计的因素进行分析;建立约束参数与设计参数之间的联系;利用Matlab对参数公式进行图形化处理,结合实际情况进行设计,并给出一组满足... 线圈是质子磁力仪传感器的核心,其品质直接影响着仪器的测量精度。结合反向串联圆柱体线圈模型,对约束设计的因素进行分析;建立约束参数与设计参数之间的联系;利用Matlab对参数公式进行图形化处理,结合实际情况进行设计,并给出一组满足约束参数条件的优化设计参数V=250 cm3,d=0.9 mm,r=2.5 cm,h=0.72 cm;最后对传感器进行地磁场测量实验,测量值波动较小,结果稳定,进行异常体探测时,探测结果能够准确反映异常趋势。 展开更多
关键词 传感器 线圈 约束参数 设计参数 图形化
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任意姿态变化下的磁通门传感器误差校正 被引量:7
13
作者 庞鸿锋 罗诗途 +2 位作者 陈棣湘 潘孟春 张琦 《测试技术学报》 2011年第4期371-375,共5页
三轴磁通门传感器随着姿态变化存在空间转向差,主要原因为轴间非正交性、各轴刻度因子误差和零偏误差,需要研究校正方法,提高测量准确度.选择稳定的磁场环境,对德国的一款DM系列高精度三轴磁通门传感器进行标定.研究了传感器姿态在空间... 三轴磁通门传感器随着姿态变化存在空间转向差,主要原因为轴间非正交性、各轴刻度因子误差和零偏误差,需要研究校正方法,提高测量准确度.选择稳定的磁场环境,对德国的一款DM系列高精度三轴磁通门传感器进行标定.研究了传感器姿态在空间中任意变化;提出采用最小二乘法对磁通门传感器校正参数进行准确估计并校正该点转向差;传感器在验证点姿态任意变化,采用已获取的校正权值抑制验证点转向差.实验结果表明,校正点和验证点的转向差经过校正后分别从106 nT和89 nT减少到27 nT和23nT,转向差明显得到抑制,说明了校正权值在姿态任意变化情况下校正效果良好. 展开更多
关键词 磁通门传感器 任意姿态 最小二乘 误差校正
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基于车辆状态的航向估计量测方程研究 被引量:3
14
作者 石岗 李希胜 +2 位作者 白艳茹 郑成才 舒雄鹰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期176-183,共8页
应用一种以单位四元数为状态向量的自适应卡尔曼滤波算法融合三轴陀螺、三轴加速度计及三轴磁传感器测量信号,实现了车辆航向估计。该算法根据磁干扰强度调整磁传感器量测在航向估计中的权重,从而减小磁干扰造成的估计误差,但这种做法... 应用一种以单位四元数为状态向量的自适应卡尔曼滤波算法融合三轴陀螺、三轴加速度计及三轴磁传感器测量信号,实现了车辆航向估计。该算法根据磁干扰强度调整磁传感器量测在航向估计中的权重,从而减小磁干扰造成的估计误差,但这种做法也使航向预测值失去了有效约束,为此研究了一种基于车辆状态的量测方程。首先,依据单位四元数与航向角的关系推导了量测方程式;然后,利用不同传感器信号间的相关关系判断车辆状态并据此实现量测权重系数的自适应调整;最后,将该量测方程引入航向估计融合算法。在实验中分别应用引入新量测方程前后的融合算法对传感器数据进行处理,实验结果表明,新量测方程可以在发生磁干扰时继续发挥约束航向预测值的作用,从而有效提高了航向估计算法抗磁干扰能力。 展开更多
关键词 航向估计 陀螺 加速度计 磁传感器 卡尔曼滤波器 四元数
原文传递
基于地磁场的室内定位和地图构建 被引量:14
15
作者 张聪聪 王新珩 董育宁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期181-186,共6页
提出了一种利用室内地磁场的空间波动来实现即时定位和地图构建的方法。为了能增加定位精度和减少计算量,本文依据地磁场传感器能够测量地磁3个正交方向上的分量和不同的权重计算方式改进了粒子滤波算法,并结合克里金法对地磁地图进行... 提出了一种利用室内地磁场的空间波动来实现即时定位和地图构建的方法。为了能增加定位精度和减少计算量,本文依据地磁场传感器能够测量地磁3个正交方向上的分量和不同的权重计算方式改进了粒子滤波算法,并结合克里金法对地磁地图进行更新。在定位阶段,利用改进的粒子滤波来估计机器人的位置,算法的收敛速度每次约加快0.5 s和定位误差约减少3.5 m;在构造地图阶段,利用克里金空间插值法来实现的空间波动地磁地图的更新较其他插值算法更灵活,且经过插值后的地图更有助于提高机器人的定位精度。通过MATLAB仿真实验,证明了该方法能够准确快速地对机器人定位,并且通过机器人观测值和里程计数据实时地构建连续一致的地图。 展开更多
关键词 移动机器人 粒子滤波 克里金插值 即时定位和地图构建
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航磁补偿系统延迟偏差补偿方法研究 被引量:3
16
作者 吴佩霖 黄玲 +1 位作者 张群英 方广有 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1447-1457,共11页
航空磁法勘探是一种重要的地球物理勘探方法,由于飞机磁干扰会对光泵磁力仪测量的数据产生严重的影响,因此有效的补偿飞机磁干扰具有重要的意义。提出了一种非线性航磁补偿方法,通过对信号时间序列的加权,实现对当前时刻输出信号的预测... 航空磁法勘探是一种重要的地球物理勘探方法,由于飞机磁干扰会对光泵磁力仪测量的数据产生严重的影响,因此有效的补偿飞机磁干扰具有重要的意义。提出了一种非线性航磁补偿方法,通过对信号时间序列的加权,实现对当前时刻输出信号的预测,通过L-M(Levenberg-Marquardt)算法求解修正同步误差后的非线性航磁补偿模型。仿真结果表明,该非线性航磁补偿方法可有效的解决传统航磁补偿方法无法补偿通道间延迟的问题,有效地降低各类信号延迟导致的补偿偏差,补偿后信号的标准差降低至10-4n T/m量级,该剩余残差水平与光泵磁力仪的本底噪声处于同一量级,符合高精度航磁勘探的要求。通过野外模拟飞行实验对理论分析和仿真结果进行了验证。 展开更多
关键词 航磁勘探 航磁补偿 光泵磁力仪 L-M算法
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基于BP神经网络的磁通门传感器温度误差补偿 被引量:3
17
作者 庞鸿锋 罗诗途 +2 位作者 陈棣湘 潘孟春 张琦 《测试技术学报》 2011年第3期278-282,共5页
三轴磁通门传感器受温度影响明显,严重影响其测量准确度,需要研究补偿方法,提高测量准确性.在不同磁场环境下,利用无磁高低温试验箱对传感器输出值温度特性进行了测试,并采用BP神经网络的方法进行温度补偿.分别阐述了设备操作过程及数... 三轴磁通门传感器受温度影响明显,严重影响其测量准确度,需要研究补偿方法,提高测量准确性.在不同磁场环境下,利用无磁高低温试验箱对传感器输出值温度特性进行了测试,并采用BP神经网络的方法进行温度补偿.分别阐述了设备操作过程及数据处理方式.采集传感器在不同温度下的测量数据样本;将BP神经网络应用于温度误差模型的非线性辨识,训练出了有效的温度补偿网络;在不同外加激励磁场下分别进行补偿;对BP神经网络、径向基神经网络和曲线拟合的逼近效果进行了对比.结果表明,传感器温度误差从195.6 nT,203.2 nT,213.6 nT分别补偿到17.18 nT,18.89 nT,18.04 nT.温度误差明显减少,证明了BP神经网络在磁通门传感器校正中的良好性能;经过对比,证明了BP神经网络具有更高的逼近精度. 展开更多
关键词 磁通门传感器 BP神经网络 非线性逼近 温度误差 补偿
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瞬变电磁仪中消除50Hz干扰的自适应滤波方法 被引量:5
18
作者 张建平 李庆武 张耀举 《测控技术》 CSCD 1999年第6期67-70,共4页
介绍一种在微弱信号数据采集系统中消除50Hz干扰的有效方法,并给出计算机模拟结果,此法成功地应用于我们所研制的瞬变电磁仪中,作为一种低成本的软、硬件相结合的方法,效果良好。
关键词 瞬变电磁仪 干扰 滤波 自适应滤波 地球物理
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三轴磁强计测量误差修正方法 被引量:13
19
作者 郝东 绳涛 陈小前 《航天器环境工程》 2011年第5期463-466,共4页
三轴磁强计测量误差修正对卫星姿态确定和控制具有重要意义。文章针对三轴磁强计测量误差的来源进行理论分析,引入磁场输入引起的常值漂移,建立了三轴磁强计测量误差修正模型,并基于该模型在磁环境模拟器中对Honeywell公司的三轴磁强计(... 三轴磁强计测量误差修正对卫星姿态确定和控制具有重要意义。文章针对三轴磁强计测量误差的来源进行理论分析,引入磁场输入引起的常值漂移,建立了三轴磁强计测量误差修正模型,并基于该模型在磁环境模拟器中对Honeywell公司的三轴磁强计(HMR2300R)进行标定。实验结果表明改进模型可以将测量误差控制在50 nT以内,满足低成本敏感器在微小卫星姿态确定中的应用要求。 展开更多
关键词 三轴磁强计 修正模型 常值漂移 磁环境模拟器
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基于改进Levenberg-Marquardt算法的地磁矢量校准方法 被引量:5
20
作者 宋忠国 许丙琳 +3 位作者 高久翔 李婷 张金生 席晓莉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1204-1210,共7页
三轴磁传感器误差校准的椭球拟合方法通常要先求得椭球参数,再通过矩阵分解才能得到误差校准参数,这将导致误差校准参数存在无穷多解。为解决此问题,提出了一种基于改进的Levenberg-Marquardt(LM)算法的地磁矢量校准方法。首先使用质子... 三轴磁传感器误差校准的椭球拟合方法通常要先求得椭球参数,再通过矩阵分解才能得到误差校准参数,这将导致误差校准参数存在无穷多解。为解决此问题,提出了一种基于改进的Levenberg-Marquardt(LM)算法的地磁矢量校准方法。首先使用质子磁传感器提供地磁场真值,利用改进的LM算法直接求解三轴磁传感器误差校准参数,然后利用加速度计测量恒定重力场作为辅助信息校准三轴磁传感器和加速度计坐标系之间的非对准误差。仿真结果表明,本文提出的方法可以使得三轴磁传感器测量地磁总场的均方根误差减小两个数量级,测量地磁分量的均方根误差减小一个数量级;实验结果表明该方法能够大大提高三轴磁传感器测量精度,最终获得加速度计坐标系下的高精度地磁场矢量。 展开更多
关键词 三轴磁传感器 矢量校准 非线性最小二乘 改进Levenberg-Marquardt算法
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