本发明专利技术提供了一种磁罗盘校准模型的构建方法、磁罗盘校准方法及装置，包括：获取电子磁罗盘采集的多组原始测量数据；基于原始测量数据拟合电子磁罗盘对应的校准前椭球模型；确定电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；其中，椭球半径用于表征实际磁场强度；基于校准前椭球模型和椭球半径构建电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型。本发明专利技术能够精确地去除校准环境中的干扰，并且使校准后的磁场强度能够准确的与当地地磁场的实际磁场强度重合，进而提高电子磁罗盘读数的可靠性和准确性。而提高电子磁罗盘读数的可靠性和准确性。而提高电子磁罗盘读数的可靠性和准确性。
【技术实现步骤摘要】
磁罗盘校准模型的构建方法、磁罗盘校准方法及装置
[0001]本专利技术涉及磁罗盘校准
，尤其是涉及一种磁罗盘校准模型的构建方法、磁罗盘校准方法及装置。
技术介绍
[0002]磁罗盘校准是指通过软件或硬件手段，将磁罗盘的测量值校正到真实的地磁场中，以确保磁罗盘的准确性和可靠性，常见的磁罗盘校准算法包括二维校准算法、三维校准算法和最小二乘法校准算法。
[0003]目前，无人机所用的磁罗盘算法通常为最小二乘法校准算法，但是该算法存在校准完毕后的磁罗盘测量值反应的气场强度与当地地磁场强度不一致的问题，或者在硬磁干扰较大的环境中校准后磁罗盘的磁场强度错误的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种磁罗盘校准模型的构建方法、磁罗盘校准方法及装置，能够精确地去除校准环境中的干扰，并且使校准后的磁场强度能够准确的与当地地磁场的实际磁场强度重合，进而提高电子磁罗盘读数的可靠性和准确性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种磁罗盘校准模型的构建方法，所述方法应用于无人机，所述无人机配置有电子磁罗盘，包括：获取所述电子磁罗盘采集的多组原始测量数据；基于所述原始测量数据拟合所述电子磁罗盘对应的校准前椭球模型；确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；其中，所述椭球半径用于表征实际磁场强度；基于所述校准前椭球模型和所述椭球半径构建所述电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型；其中，所述目标磁罗盘校准模型用于对所述电子磁罗盘采集的原始测量数据进行校准。
[0006]在一种实施方式中，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，包括：判断是否获取到所述电子磁罗盘所在位置处的实际磁场强度；如果是，则基于所述校准前椭球模型的系数值，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；如果否，则基于预设全球地磁模型，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径。
[0007]在一种实施方式中，基于所述校准前椭球模型的系数值，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，包括：基于所述校准前椭球模型的系数值构建第一系数矩阵和第二系数矩阵；将所述第一系数矩阵的逆矩阵与所述第二系数矩阵的乘积，确定为硬磁干扰校准
参数；根据所述第一系数矩阵、所述硬磁干扰校准参数，确定所述校准前椭球模型的三轴轴长；在所述校准前椭球模型与所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球体积相等的情况下，基于所述三轴轴长确定所述校准后椭球模型的椭球半径。
[0008]在一种实施方式中，所述无人机还配置有定位结构；基于预设全球地磁模型，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，还包括：获取所述定位结构采集的无人机定位信息；通过预设全球地磁模型基于所述无人机定位信息进行插值处理，得到所述无人机定位信息对应的实际磁场强度，并将所述实际磁场强度确定为所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径。
[0009]在一种实施方式中，基于所述校准前椭球模型和所述椭球半径构建所述电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型，包括：基于所述校准前椭球模型确定硬磁干扰校准参数，以及基于所述校准前椭球模型、所述硬磁干扰校准参数和所述椭球半径确定软磁干扰校准参数；将所述硬磁干扰校准参数和所述软磁干扰校准参数保存至预先构建的初始磁罗盘校准模型，以得到目标磁罗盘校准模型。
[0010]在一种实施方式中，基于所述校准前椭球模型、所述硬磁干扰校准参数和所述椭球半径确定软磁干扰校准参数，包括：按照如下公式确定软磁干扰校准参数：；；其中，为软磁干扰校准参数，为所述椭球半径，为所述硬磁干扰校准参数、为所述校准前椭球模型的第一系数矩阵，、、、、、、均为所述校准前椭球模型的系数值。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供一种磁罗盘校准方法，包括：获取当前位置处的待校准测量数据；通过预先构建的目标磁罗盘校准模型，对所述待校准测量数据进行校准处理得到目标测量数据；其中，所述目标磁罗盘校准模型是采用第一方面提供的任一项所述的磁罗盘校准模型的构建方法构建得到的；基于所述目标测量数据确定所述当前位置处的目标地磁强度。
[0012]第三方面，本专利技术实施例还提供一种磁罗盘校准模型的构建装置，所述装置应用于无人机，所述无人机配置有电子磁罗盘，包括：第一数据获取模块，用于获取所述电子磁罗盘采集的多组原始测量数据；椭球拟合模块，用于基于所述原始测量数据拟合所述电子磁罗盘对应的校准前椭
球模型；半径确定模块，用于确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；其中，所述椭球半径用于表征实际磁场强度；模型构建模块，用于基于所述校准前椭球模型和所述椭球半径构建所述电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型；其中，所述目标磁罗盘校准模型用于对所述电子磁罗盘采集的原始测量数据进行校准。
[0013]第四方面，本专利技术实施例还提供一种磁罗盘校准装置，包括：第二数据获取模块，用于获取当前位置处的待校准测量数据；校准模块，用于通过预先构建的目标磁罗盘校准模型，对所述待校准测量数据进行校准处理得到目标测量数据；其中，所述目标磁罗盘校准模型是采用第一方面提供的任一项所述的磁罗盘校准模型的构建方法构建得到的；地磁强度确定模块，用于基于所述目标测量数据确定所述当前位置处的目标地磁强度。
[0014]第四方面，本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现第一方面或第二方面提供的任一项所述的方法。
[0015]第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面或第二方面提供的任一项所述的方法。
[0016]本专利技术实施例提供的一种磁罗盘校准模型的构建方法及装置，应用于无人机，无人机配置有电子磁罗盘，首先获取电子磁罗盘采集的多组原始测量数据，然后基于原始测量数据拟合电子磁罗盘对应的校准前椭球模型，以及确定电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，该椭球半径用于表征实际磁场强度，最后基于校准前椭球模型和椭球半径构建电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型，目标磁罗盘校准模型用于对电子磁罗盘采集的原始测量数据进行校准。上述方法首先确定出电子磁罗盘对应的校准前椭球模型，并且在定位系统可用或者不可用的情况下均可确定出校准后椭球模型的椭球半径，且该椭球半径可以表征实际磁场强度，也即本专利技术实施例在定位系统可用或者不可用的情况下均可实现磁罗盘的校正，提供改进校正计算方法；另外，本专利技术实施例结合校准前椭球模型和校准后椭球模型的椭球半径构建目标磁罗盘校准模型，能够精确地去除校准环境中的干扰，并且使校准后测量数据所反映的磁场强度能够准确的与当地地磁场的实际磁场强度重合，进而提高电子磁罗盘读数的可靠性和准确性。
[0017]本专利技术实施例提供的一种磁罗盘校准方法及装置，首先获取当前位置处的待校准测量数据，再通过预先构建的目标磁罗盘校本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁罗盘校准模型的构建方法，其特征在于，所述方法应用于无人机，所述无人机配置有电子磁罗盘，包括：获取所述电子磁罗盘采集的多组原始测量数据；基于所述原始测量数据拟合所述电子磁罗盘对应的校准前椭球模型；确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；其中，所述椭球半径用于表征实际磁场强度；基于所述校准前椭球模型和所述椭球半径构建所述电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型；其中，所述目标磁罗盘校准模型用于对所述电子磁罗盘采集的原始测量数据进行校准。2.根据权利要求1所述的磁罗盘校准模型的构建方法，其特征在于，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，包括：判断是否获取到所述电子磁罗盘所在位置处的实际磁场强度；如果是，则基于所述校准前椭球模型的系数值，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径；如果否，则基于预设全球地磁模型，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径。3.根据权利要求2所述的磁罗盘校准模型的构建方法，其特征在于，基于所述校准前椭球模型的系数值，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，包括：基于所述校准前椭球模型的系数值构建第一系数矩阵和第二系数矩阵；将所述第一系数矩阵的逆矩阵与所述第二系数矩阵的乘积，确定为硬磁干扰校准参数；根据所述第一系数矩阵、所述硬磁干扰校准参数，确定所述校准前椭球模型的三轴轴长；在所述校准前椭球模型与所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球体积相等的情况下，基于所述三轴轴长确定所述校准后椭球模型的椭球半径。4.根据权利要求2所述的磁罗盘校准模型的构建方法，其特征在于，所述无人机还配置有定位结构；基于预设全球地磁模型，确定所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径，包括：获取所述定位结构采集的无人机定位信息；通过预设全球地磁模型基于所述无人机定位信息进行插值处理，得到所述无人机定位信息对应的实际磁场强度，并将所述实际磁场强度确定为所述电子磁罗盘对应的校准后椭球模型的椭球半径。5.根据权利要求1所述的磁罗盘校准模型的构建方法，其特征在于， 基于所述校准前椭球模型和所述椭球半径构建所述电子磁罗盘对应的目标磁罗盘校准模型，包括：基于所述校准前椭球模型确定硬磁干扰校准参数，以及基于所述校准前椭球模型、所述硬磁干扰校准参数和所述椭球半径确定软磁干扰校准参数；将所述硬磁干扰校准参数和所述软磁干扰校准参数保存至预先构建的初始磁罗盘校准模型，以得到目标磁罗...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈方平，陈海诺，王娟，倪学斌，
申请(专利权)人：天津云圣智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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