一种三维电子罗盘的标定方法技术

技术编号:8077891 阅读:205 留言:0更新日期:2012-12-13 19:34
本发明专利技术公开了一种三维电子罗盘的标定方法,该方法实现装置包括一个三维无磁旋转平台和一个内部置有三维磁传感器和倾角传感器的三维电子罗盘。通过三维电子罗盘在空间旋转时地磁场和重力场导致的三维磁传感器和倾角传感器的输出变化,确定传感器敏感方向矢量、三维电子罗盘外壳坐标系、大地坐标系之间的空间位置关系,确定磁传感器和倾角传感器的输出特性,获得三维电子罗盘输出值与空间方位的一一对应关系,从而实现对其校准标定。本发明专利技术提供的标定方法不需要现有磁传感器标定使用的磁屏蔽房和亥姆霍兹线圈,不需要对三维电子罗盘内部磁传感器和倾角传感器位置进行调节,在有精密的三维无磁旋转平台的情况下实现对三维电子罗盘的高精度标定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对三维电子罗盘的标定,特别涉及内置有磁传感器的利用地磁场进行定位的装置。
技术介绍
三维电子罗盘利用内置的磁传感器通过感应地球磁场来确定航向,三维电子罗盘同时内置有倾角传感器,通过倾角补偿,使三维电子罗盘在倾斜情况下仍能准确判别方向。三维电子罗盘体积小,指示方向准确,输出电信号,可以通过各种接ロ集成到其他电子系统中,使用方便,现已广泛应用于海陆空航行、惯性导航、自主机器人和地质勘测等领域。由于三维电子罗盘内置的磁传感器三轴并非完全正交,倾角传感器的測量轴也存在非正交问题,并且由于安装等问题,磁传感器坐标系和倾角传感器坐标系对应的各个轴并不严格平行,使得倾角补偿不准确,磁传感器和三维电子罗盘外壳坐标系也并非完全重合,致使测量的航向角存在误差。所以解决这几个问题是提高三维电子罗盘精度的关键。现有的校准三维电子罗盘的方法有归ー归零法、最小二乗法和拟椭圆法等,但是这些方法均没有从最基本的结构入手,而只是用线性拟合的方法校准結果,而三维电子罗盘存在正交问题和坐标系不重合问题时,输出结果是非线性的,用以上方法均不准确。还存在使用无磁的方法校准磁传感器的,在磁屏蔽房中进行实验,或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维电子罗盘的标定方法,该方法的实现装置包括一个三维无磁旋转平台(1)和一个内部置有三个磁传感器(3)和一个倾角传感器(4)的三维电子罗盘(2),所述三维电子罗盘(2)放置于所述三维无磁旋转平台(1)的中央位置,其特征在于:通过所述三维无磁旋转平台(1)使所述三维电子罗盘(2)在绕电子罗盘基准坐标系、大地坐标系的坐标轴各轴旋转过程中,磁传感器(3)以及倾角传感器(4)在地磁场及重力场作用下输出变化,确定磁传感器(3)和倾角传感器(4)敏感方向矢量、三维电子罗盘(2)基准坐标系之间的空间位置关系,获得磁传感器(3)和倾角传感器(4)的输出特性,获得任意地磁场下三维电子罗盘(2)输出与三维电子...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈池来刘建强程珍
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:

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