【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到捷联磁力仪的标定领域，特指。
技术介绍
“捷联三轴磁力仪”能够连续地获取载体周围地磁场的幅值和方向，辅助载体确定自身的姿态和位置，并且具有成本低、体积小、重量轻、可靠性高的优点。它与其它导航设备组成地磁辅助导航系统，被广泛地应用于航天航空、地面和水下自主导航平台。地磁辅助导航系统的关键技术是磁力仪能够实时获取高精度的地值。但是在实际应用中，捷联磁力仪的测量不可避免地受到传感器自身和载体等误差源的干扰。这些误差源抑制了磁力仪潜在的性能发挥，严重影响了地磁场测量精度。因此，捷联磁力仪的标定问题已经成为制约地磁导航技术发展的关键因素之一。·针对捷联三轴磁力仪的标定问题，有很多研究人员相继提出了许多有效的方法。目前一类常用而又易于实现的磁力仪标定方法是模标定方法，也称“姿态独立”方法。这类方法在求解测量误差模型参数的过程中不需要载体提供高精度的姿态信息以及额外的标定设备，实现过程简单，计算方便。但是，现有的模标定方法大多侧重于对测量信号降噪方面的研究，却很少关注磁测量数据的分布对标定方法的影响。事实上，测量数据的分布对传感器测量误差模型的参数估计有重要的影响。如果测量数据分布不合理，那么测量误差无法被充分激励，现有模标定方法求得的参数估计精度和稳定性将会降低，严重时会使参数的估计值严重偏离真实值，甚至算法发散。基于此，理论上模标定方法需要获取整个导航载体的姿态空间的磁测量数据。然而，绝大多部分的导航载体均无法实现全姿态空间转动。另夕卜，从程序复杂性和控制成本等方面考虑，导航载体的转动操作应该尽量地减少。因此，研究如何合理利用导航载体的转动编排...
【技术保护点】
一种基于姿态优化激励的捷联三轴磁力仪标定方法，其特征在于，步骤为：（1）选择一个地磁场稳定的标定环境，根据标定环境的地理位置由国际地磁参考场模型计算当地的地磁场参考矢量；（2）以地磁场参考矢量在载体坐标系下的投影为输入，建立捷联磁力仪的测量误差方程；（3）基于步骤（2）得到的测量误差方程，根据D？优化实验设计准则，建立优化目标函数与导航载体姿态的关系；（4）采用粒子群优化算法，在导航载体的姿态空间内搜索最优的N个姿态，使得优化目标函数取得极值；（5）导航载体按照步骤（4）中得到的优化的姿态进行转动，同时捷联磁力仪测量这些姿态点的磁场数据；（6）根据磁场测量数据，采用最小二乘方法计算误差模型参数的估计，根据误差模型参数对捷联三轴磁力仪进行标定。
【技术特征摘要】
1.一种基于姿态优化激励的捷联三轴磁力仪标定方法，其特征在于，步骤为 (1)选择一个地磁场稳定的标定环境，根据标定环境的地理位置由国际地磁参考场模型计算当地的地磁场参考矢量； (2)以地磁场参考矢量在载体坐标系下的投影为输入，建立捷联磁力仪的测量误差方程; (3)基于步骤(2)得到的测量误差方程，根据D-优化实验设计 准则，建立优化目标函数与导航载体姿态的关系； (4)采用粒子群优化算法，在导航载体的姿态空间内搜索最优的N个姿态，使得优化目标函数取得极值； (5)导航载体按照步骤(4)中得到的优化的姿态进行转动，同时捷联磁力仪测量这些姿态点的磁场数据； (6)根据磁场测量数据，采用最小二乘方法计算误差模型参数的估计，根据误差模型参数对捷联三轴磁力仪进行标定。2.根据权利要求I所述基于姿态优化激励的捷联三轴磁力仪标定方法，其特征在于，所述步骤(2)中的捷联磁力仪的测量误差方程为 Rq = ρ] β = 1,2,..., ...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴美平，胡小平，武元新，吴志添，陈龙伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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