[發(fā)明專利]一種磁電子羅盤誤差補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710304535.8
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101241009A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 李希勝;王磊;舒雄鷹;王立錦
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01C17/38
• 分類號: G01C17/38;G01C17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明專利涉及利用地磁場實現(xiàn)定向功能的磁電子羅盤，給出了一種磁電子羅盤的測量誤差補償方法。

背景技術

當磁電子羅盤固定在載體上以后，地磁方位角測量結(jié)果會受到周圍鐵磁物質(zhì)的影響。干擾磁場由硬鐵磁場和軟鐵磁場兩部分組成。當周圍存在干擾磁場時，磁場強度水平投影分量的分布不再是正圓形，其形狀發(fā)生了畸變(軟鐵磁場的影響)，并且其中心位置相對坐標原點也發(fā)生了偏移(硬鐵磁場的影響)。以上因素的存在導致磁電子羅盤在地磁方位角測量過程中出現(xiàn)測量誤差。國內(nèi)外比較流行的補償算法是基于環(huán)境干擾磁場的影響導致磁場強度水平投影分量的分布由正圓形變?yōu)闄E圓形的假設的。即按照橢圓形來擬和磁場強度水平投影分量分布，求取有關系數(shù)，在使用過程中根據(jù)有關系數(shù)進行磁場測量值的補償。以上補償算法假定磁場強度水平投影分量的分布為規(guī)則的橢圓形，而實際上由于具體情況的復雜性很難保證這一條件的嚴格成立，因而限制了測量精度的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了基于變形圓分布和周期性假設的誤差補償算法，以補償周圍鐵磁物質(zhì)等因素所引起的測量誤差的一種可用于磁電子羅盤誤差補償?shù)姆椒ā?/p>

本發(fā)明是一種可用于磁電子羅盤誤差補償?shù)姆椒?，當磁電子羅盤在周圍環(huán)境中勻速轉(zhuǎn)動多圈，那么方位角α、測得的未經(jīng)補償?shù)姆轿唤铅?sub>m、方位角測量誤差Δα都將發(fā)生周期性變化，都可以表示為磁電子羅盤轉(zhuǎn)角β的周期函數(shù)的形式，在[0，2π]范圍內(nèi)，經(jīng)周期延拓后的函數(shù)展成收斂級數(shù)的形式，可以用有限項的代數(shù)和來近似該函數(shù)，即

Δα=a0+Σn=1j(ancosnα+bnsinnα)]]>

其中，j為有限值正整數(shù)，a0、an、bn、(n＝1，2，3，...)為系數(shù)，

標定過程包括以下各步：

(1)旋轉(zhuǎn)裝有磁電子羅盤和標定裝置的無磁轉(zhuǎn)臺，使其指向正北，確定此時方位角為0度；(2)根據(jù)實測磁場數(shù)據(jù)及當?shù)卮牌菙?shù)據(jù)計算方位角近似值α_m；

(3)根據(jù)標定裝置輸出的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)α計算方位角誤差Δα＝α_m-α；

(4)轉(zhuǎn)動無磁轉(zhuǎn)臺使方位角增加某一角度，重復第二步和第三步，得到相應方位角時的磁電子羅盤方位角誤差。直至方位角達到360度(與0度相同)；

(5)根據(jù)方位角誤差計算補償公式

Δα=a0+Σn=1j(ancosnα+bnsinnα)]]>

中的補償系數(shù)a0、an、bn(n＝1，2，3，...)。

使用時，將根據(jù)標定得到的補償公式系數(shù)計算更正值，其步驟如下：

(1)根據(jù)實測磁場數(shù)據(jù)及當?shù)卮牌菙?shù)據(jù)計算方位角近似值α_m；