航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法-仪器仪表学报.PDFVIP

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航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法-仪器仪表学报.PDF

第38卷 第2期 仪 器 仪 表 学 报 Vol38No2 2017年2月 ChineseJournalofScientificInstrument Feb.2017 航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法 1,2,3 1,4 1 5 1 1 石 岗 ,李希胜 ,李雪峰 ,刘艳霞 ,康瑞清 ,舒雄鹰 (1.北京科技大学自动化学院 北京 100083;2.中国石油大学(华东)信息与控制工程学院 青岛 266580; 3.中国石油大学胜利学院 东营 257061;4.北京市工业波谱成像工程技术研究中心 北京 100083; 5.北京联合大学自动化学院 北京 100101) 摘 要:针对航向测量系统中三轴磁传感器误差参数标定问题提出了等效两步法。通过奇异值分解将测量模型等效为一组坐 标变换,分析误差参数的几何意义及等效变换方法的意义与特点,依据几何意义将标定过程分为两步进行,即等效传感器坐标 系标定及等效非对准标定。利用椭球面方程系数计算等效传感器坐标系误差参数,明确椭球法标定参数的几何意义;应用主成 分分析法进行等效非对准标定,分析传统主成分分析法产生符号错误及非正交问题的原因与影响,并研究符号修正与正交修正 方法。等效两步法的标定过程不需要航姿参考、地磁信息及辅助传感器,实验表明其航向角校正精度与点积不变法相当。 关键词:航向测量;三轴磁传感器;等效变换;椭球法;主成分分析 + 中图分类号:TH762.3 V241.611   文献标识码:A  国家标准学科分类代码:590.30 Equivalenttwostepalgorithmforthecalibrationofthreeaxismagnetic sensorinheadingmeasurementsystem 1,2,3 1,4 1 5 1 1 ShiGang ,LiXisheng ,LiXuefeng,LiuYanxia,KangRuiqing,ShuXiongying (1.SchoolofAutomationandElectricalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China; 2.CollegeofInformationandControlEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China;3.ShengliCollege,China UniversityofPetroleum,Dongying257061,China;4.BeijingEngineeringResearchCenterofIndustrialSpectrumImaging, Beijing100083,China;5.CollegeofAutomation,BeijingUnionUniversity,Beijing100101,China) Abstract:Basedontheequivalenttransformationofmeasurementmodelandgeometricmeaning,anequivalenttwostepalgorithmis proposedforthecalibrationofthreeaxismagneticsensor.Thecalibrationisdividedintotwosteps:theequivalentsensorframe calibrationandtheequivalentmisalignmentcalibration.Thesignifica

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