一种三轴磁力计在线校准方法技术

本发明专利技术公开了一种三轴磁力计在线校准方法，根据无迹变换原理，结合k时刻状态估计值和协方差矩阵生成sigma点；将sigma采样点代入观测方程，得到预测的观测量；将预测观测量通过加权求和得到系统预测的均值和协方差；根据三轴磁力计输出计算测量值；更新卡尔曼增益后，计算系统的状态更新和协方差更新；使用计算结果对磁力计结果修正并继续k+1时刻的校准工作直至磁力计停止工作。本发明专利技术只需用水平旋转，不需要进行复杂繁琐的校准操作，降低计算量并保证算法收敛，提高稳定性。提高稳定性。提高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种三轴磁力计在线校准方法


[0001]本专利技术属于磁传感器系统设计领域，涉及一种三轴磁力计在线校准方法，特别是一种基于SVD
‑
UKF无迹卡尔曼算法的三轴磁力计在线校准方法。

技术介绍

[0002]磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场，虽然我们无法感知，但却时刻影响着我们的生活，磁力计校准相关研究也是近年来科研人员的研究一大热点。20世纪50年代末期，匈牙利裔美国数学家卡尔曼逐渐提出了一种引入了未来系统状态的在线估计算法，1960年，卡尔曼正式发表提出了卡尔曼算法(Kalman Filter KF)，该算法以数学为基础进行推演，对线性系统进行估值计算。为了适应广大非线性系统的估值需求，在1961年，卡尔曼提出了扩展卡尔曼(Extended Kalman Filter EKF)的思想，将线性系统非线性化，最终由后来的科研人员逐渐完善。1999年，Simon Julier等人提出了无迹卡尔曼算法(Unscented Kalman Filter UKF)，其核心思想是摒弃了对非线性函数进行线性化的传统做法，采用卡尔曼线性滤波框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三轴磁力计在线校准方法，其特征在于，包括：步骤1、根据无迹变换原理，结合k时刻状态估计值和协方差矩阵生成sigma采样点X
k
(i)，并确定sigma采样点X
k
(i)对应权重；步骤2、将sigma采样点X
k
(i)代入观测方程，得到预测的观测值z
k
(i)；步骤3、预测的观测量z
k
(i)经过加权求和得到系统预测的均值和协方差步骤4、根据k时刻的三轴磁力计输出H
r
(k)可得到k时刻测量值Z
k
：步骤5、更新卡尔曼增益后，计算系统的状态更新和协方差更新P
k+1
；步骤6、利用中对应元素作为补偿后的D矩阵和b矩阵，并代入三轴磁力计输出模型H
r
＝(I3×3+D)
‑1(AH
i
+b+ε)，对磁力计结果H
i
进行修正，并继续k+1时刻的校准工作，重复执行步骤1至步骤6，直至磁力计停止工作。2.根据权利要求1所述的一种三轴磁力计在线校准方法，其特征在于：所述sigma采样点为：其中，n表示状态向量的维数，参数λ＝a2(n+κ)
‑
n是一个用来降低总的预测误差比例缩放系数，选取的a控制sigma采样点的分布状态，κ和β为待选参数；S
k
和U
k
由k时刻协方差矩阵估计值奇异值分解求得：初始时刻协方差矩阵估计值为设定的初始时刻协方差矩阵估计值为设定的为k时刻根据磁力计误差补偿模型H
r
＝(I3×3+D)
‑1(AH
i
+b+ε)选取的状态向量x＝[b
1 b
2 b
3 D
11 D
22 D
33 D
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓峻，章贤，王锋，申鑫鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：