数据处理方法和装置以及罗盘校准方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据处理方法和装置以及罗盘校准方法和装置，涉及计算机技术领域。本发明专利技术利用罗盘采集的原始数据进行坐标变换生成变换数据，并将变换数据和原始数据共同作为罗盘的校准数据，利用原始数据扩充了用于校准的数据，解决了用于校准罗盘的数据不足的问题，方便了后续的罗盘校准工作。

Data processing method and apparatus, and compass calibration method and apparatus

The invention discloses a data processing method and device, a compass calibration method and a device, relating to the computer technology field. The invention uses the original data collected by the compass coordinate transformation and generation transform data, transform data and the original data as the calibration data for the calibration data of the compass, extended from original data, used to calibrate the compass solves the problem of insufficient data, to facilitate the subsequent calibration of compass.

【技术实现步骤摘要】
数据处理方法和装置以及罗盘校准方法和装置
本专利技术涉及计算机
，特别涉及一种数据处理方法和装置以及罗盘校准方法和装置。
技术介绍
无人机上一般安装电子磁罗盘对其航向进行控制，以保证飞行轨迹的准确性。电子磁罗盘的测量的准确性对于无人机的飞行控制具有十分重要的作用。受环境因素和电子磁罗盘自身因素的影响，电子磁罗盘通常情况下测量存在误差，因此，需要对电子磁罗盘进行校准。电子磁罗盘进行校准前需要采集大量数据用于校准，但是现有技术中，常出现由于操作不规范等原因造成采集的用于校准的数据不足，为电子磁罗盘的校准工作带来不便，使得电子磁罗盘校准的精确度度不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是：如何解决采集的用于校准罗盘的数据不足，为电子磁罗盘的校准工作带来不便的问题。根据本专利技术的一个实施例，提供的一种数据处理方法，包括：从利用罗盘采集的原始数据集中随机选取原始数据，并将选取的原始数据移出原始数据集，原始数据为三轴磁场强度值；将选取的原始数据进行坐标变换以获得变换数据；舍弃与原始数据或者已有的变换数据相同的所获得的变换数据；重复上述步骤，直至所有变换数据与所有原始数据的数量之和达到预设数量；将所有变换数据与所有原始数据共同作为罗盘的校准数据。在一个实施例中，坐标变换包括：将选取的原始数据中一个或多个轴的磁场强度值进行取反变换得到相反数，以获得变换数据。根据本专利技术的另一个实施例，提供的一种罗盘校准方法，包括：根据前述任一个实施例中的数据处理方法，获得罗盘的校准数据；确定校准后的磁场强度与校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量的关系表示；通过使校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量；利用软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量对罗盘进行校准。在一个实施例中，确定软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量包括：i)将校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量代入校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差关系表示中，获得转化的误差关系表示；ii)获取转化的误差关系表示关于各个自变量的雅可比矩阵，其中自变量为正常磁场强度、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量中的一项或多项，不作为自变量的项采用预设值；iii)根据雅可比矩阵、迭代误差、迭代步长和自变量构建增量正规方程；iv)将自变量的值代入雅可比矩阵计算雅可比矩阵，将自变量的值代入转化的误差关系表示计算迭代误差；v)将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第一迭代步长值代入增量正规方程解得自变量第一值，将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第二迭代步长值代入增量正规方程解得自变量第二值；vi)将自变量第一值代入转化的误差关系表示，得到第一更新迭代误差，将自变量第二值代入转化的误差关系表示，得到第二更新迭代误差；vii)将第一更新迭代误差和第二更新迭代误差分别与预设条件进行比对：如果第一更新迭代误差和第二更新迭代误差均大于预设条件，则用第一迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第一迭代步长值，用第二迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第二迭代步长值，如果第一更新迭代误差小于第二更新迭代误差，则用自变量第一值来更新自变量的值，如果第二更新迭代误差小于第一更新迭代误差，则用自变量第二值来更新自变量的值，重复步骤iv)至vii)，直至第一更新迭代误差值或第二更新迭代误差值小于或等于预设条件；如果第一更新迭代误差小于预设条件，则将自变量第一值作为自变量的值输出，如果第二更新迭代误差小于预设条件，则将自变量第二值作为自变量的值输出；其中，自变量的值在初始迭代时采用预设值，第一迭代步长值和第二迭代步长值在初始迭代时采用预设值。在一个实施例中，确定软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量包括：预设软磁干扰修正量的值，通过使校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定正常磁场强度以及硬磁干扰修正量；基于确定的正常磁场强度以及软磁干扰修正量，通过使校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定软磁干扰修正量。在一个实施例中，增量正规方程表示为：其中，δk表示第k次迭代的自变量，Jk表示第k次迭代的雅可比矩阵，ek表示第k次迭代的迭代误差，λk表示第k次迭代的迭代步长，I表示单位矩阵。在一个实施例中，校准后的磁场强度与校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量的关系表示为：校准后的磁场强度等于校准数据与硬磁干扰修正量之和乘以软磁干扰修正量；将所有校准后的磁场强度的三轴磁场强度值的平方和减去正常磁场强度的平方的差值相加，得到校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差。根据本专利技术的又一个实施例，提供的一种数据处理装置，包括：原始数据选取模块，用于从利用罗盘采集的原始数据集中随机选取原始数据，并将选取的原始数据移出原始数据集，原始数据为三轴磁场强度值；数据变换模块，用于将选取的原始数据进行坐标变换以获得变换数据；查重模块，用于舍弃与原始数据或者已有的变换数据相同的所获得的变换数据；迭代模块，用于判断所有变换数据与所有原始数据的数量之和是否达到预设数量，如果没有达到预设数量，则触发原始数据选取模块执行原始数据选取过程，如果达到预设数量，则将所有变换数据与所有原始数据共同作为罗盘的校准数据输出。在一个实施例中，数据变换模块，用于将选取的原始数据中一个或多个轴的磁场强度值进行取反变换得到相反数，以获得变换数据。根据本专利技术的再一个实施例，提供的一种罗盘校准装置，包括：前述任一个实施例中的数据处理装置，用于获得罗盘的校准数据；关系确定模块，用于确定校准后的磁场强度与校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量的关系表示；参数确定模块，用于通过使校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量；校准模块，用于利用软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量对罗盘进行校准。在一个实施例中，参数确定模块，用于：i)将校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量代入校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差关系表示中，获得转化的误差关系表示；ii)获取转化的误差关系表示关于各个自变量的雅可比矩阵，其中自变量为正常磁场强度、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量中的一项或多项，不作为自变量的项采用预设值；iii)根据雅可比矩阵、迭代误差、迭代步长和自变量构建增量正规方程；iv)将自变量的值代入雅可比矩阵计算雅可比矩阵，将自变量的值代入转化的误差关系表示计算迭代误差；v)将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第一迭代步长值代入增量正规方程解得自变量第一值，将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第二迭代步长值代入增量正规方程解得自变量第二值；vi)将自变量第一值代入转化的误差关系表示，得到第一更新迭代误差，将自变量第二值代入转化的误差关系表示，得到第二更新迭代误差；vii)将第一更新迭代误差和第二更新迭代误差分别与预设条件进行比对：如果第一更新迭代误差和第二更新迭代误差均大于预设条件，则用第一迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第一迭代步长值，用第二迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第二迭代步长值，如果第一更新迭代误差小于第二更新迭代误差，则用自变量第一值来更新自变量的值，如果第二更新迭代误差小于第一更新迭代误差，则用自变量第二值来更新自变量的值，重复步骤iv)至vii)，直至第一更新迭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理方法，其特征在于，包括：从利用罗盘采集的原始数据集中随机选取原始数据，并将选取的原始数据移出所述原始数据集，所述原始数据为三轴磁场强度值；将选取的原始数据进行坐标变换以获得变换数据；舍弃与所述原始数据或者已有的变换数据相同的所获得的变换数据；重复上述步骤，直至所有变换数据与所有原始数据的数量之和达到预设数量；将所有变换数据与所有原始数据共同作为罗盘的校准数据。

【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：从利用罗盘采集的原始数据集中随机选取原始数据，并将选取的原始数据移出所述原始数据集，所述原始数据为三轴磁场强度值；将选取的原始数据进行坐标变换以获得变换数据；舍弃与所述原始数据或者已有的变换数据相同的所获得的变换数据；重复上述步骤，直至所有变换数据与所有原始数据的数量之和达到预设数量；将所有变换数据与所有原始数据共同作为罗盘的校准数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标变换包括：将选取的原始数据中一个或多个轴的磁场强度值进行取反变换得到相反数，以获得变换数据。3.一种罗盘校准方法，其特征在于，包括：根据权利要求1或2所述的方法，获得罗盘的校准数据；确定校准后的磁场强度与所述校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量的关系表示；通过使所述校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定所述软磁干扰修正量、所述硬磁干扰修正量；利用所述软磁干扰修正量、硬磁干扰修正量对所述罗盘进行校准。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述软磁干扰修正量、所述硬磁干扰修正量包括：i)将所述校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量代入所述校准后的磁场强度与所述正常磁场强度的误差关系表示中，获得转化的误差关系表示；ii)获取所述转化的误差关系表示关于各个自变量的雅可比矩阵，其中所述自变量为所述正常磁场强度、所述软磁干扰修正量以及所述硬磁干扰修正量中的一项或多项，不作为自变量的项采用预设值；iii)根据所述雅可比矩阵、迭代误差、迭代步长和所述自变量构建增量正规方程；iv)将所述自变量的值代入所述雅可比矩阵计算所述雅可比矩阵，将所述自变量的值代入所述转化的误差关系表示计算所述迭代误差；v)将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第一迭代步长值代入所述增量正规方程解得自变量第一值，将计算后的雅可比矩阵、计算后的迭代误差、第二迭代步长值代入所述增量正规方程解得自变量第二值；vi)将所述自变量第一值代入所述转化的误差关系表示，得到第一更新迭代误差，将所述自变量第二值代入所述转化的误差关系表示，得到第二更新迭代误差；vii)将所述第一更新迭代误差和所述第二更新迭代误差分别与所述预设条件进行比对：如果所述第一更新迭代误差和所述第二更新迭代误差均大于所述预设条件，则用所述第一迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第一迭代步长值，用所述第二迭代步长值乘以预设迭代梯度来更新第二迭代步长值，如果所述第一更新迭代误差小于所述第二更新迭代误差，则用所述自变量第一值来更新自变量的值，如果所述第二更新迭代误差小于所述第一更新迭代误差，则用所述自变量第二值来更新自变量的值，重复步骤iv)至vii)，直至第一更新迭代误差值或第二更新迭代误差值小于或等于所述预设条件；如果所述第一更新迭代误差小于所述预设条件，则将所述自变量第一值作为自变量的值输出，如果所述第二更新迭代误差小于所述预设条件，则将所述自变量第二值作为自变量的值输出；其中，所述自变量的值在初始迭代时采用预设值，所述第一迭代步长值和所述第二迭代步长值在初始迭代时采用预设值。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述软磁干扰修正量、所述硬磁干扰修正量包括：预设所述软磁干扰修正量的值，通过使所述校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差信息满足预设条件，确定所述正常磁场强度以及所述硬磁干扰修正量；基于确定的所述正常磁场强度以及所述软磁干扰修正量，通过使所述校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差满足预设条件，确定所述软磁干扰修正量。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述增量正规方程表示为：其中，δk表示第k次迭代的自变量，Jk表示第k次迭代的雅可比矩阵，ek表示第k次迭代的迭代误差，λk表示第k次迭代的迭代步长，I表示单位矩阵。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述校准后的磁场强度与所述校准数据、软磁干扰修正量以及硬磁干扰修正量的关系表示为：所述校准后的磁场强度等于所述校准数据与所述硬磁干扰修正量之和乘以所述软磁干扰修正量；将所有校准后的磁场强度的三轴磁场强度值的平方和减去所述正常磁场强度的平方的差值相加，得到所述校准后的磁场强度与正常磁场强度的误差。8.一种数据处理装置，其特征在于，包括：原始数据选取模块，用于从利用罗盘采集的原始数据集中随机选取原始数据，并将选取的原始数据移出所述原始数据集，所述原始数据为三轴磁场强度值；数据变换模块，用于将选取的原始数据进行坐标变换以获得变换数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海超，孙勇，李大鹏，历莹，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11