[發(fā)明專利]用于磁力計(jì)校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410334942.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104296776A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.R.埃爾格斯馬;V.L.貝奇什瓦;R.D.克雷肖夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于磁力計(jì)校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

磁羅盤可用于確定車輛的航向角或作為確定車輛的姿態(tài)角（側(cè)傾和俯仰角）和航向角的矢量匹配算法的部分。即使車輛傾斜了俯仰和側(cè)傾角的某些值，測(cè)量地球的磁場(chǎng)的所有三個(gè)分量的三軸磁力計(jì)仍然可用于確定車輛的航向角。然而，磁力計(jì)的測(cè)量可能由于磁力計(jì)附近的各種類型的磁擾動(dòng)而變形。諸如鐵磁材料的一些類型的磁擾動(dòng)被稱為“硬鐵”偏磁，并可加到由磁力計(jì)測(cè)量的磁場(chǎng)。被稱為“軟鐵”偏磁的其它類型的磁擾動(dòng)可改變磁力計(jì)附近的磁場(chǎng)的大小和方向。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：慣性測(cè)量單元，其包括配置成測(cè)量繞著三個(gè)獨(dú)立軸中的相應(yīng)軸的角速度的一個(gè)或多個(gè)陀螺儀，和配置成測(cè)量沿著三個(gè)獨(dú)立軸中的相應(yīng)軸的比力的一個(gè)或多個(gè)加速度計(jì)；磁力計(jì)，其配置成測(cè)量沿著三個(gè)獨(dú)立軸中的每個(gè)的局部磁場(chǎng)的強(qiáng)度；以及處理設(shè)備，其耦合到慣性測(cè)量單元和磁力計(jì)；處理設(shè)備配置成基于從磁力計(jì)和慣性測(cè)量單元接收的測(cè)量來計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。處理設(shè)備還配置成當(dāng)位置數(shù)據(jù)是不可用的時(shí)使用第一技術(shù)計(jì)算磁力計(jì)測(cè)量校準(zhǔn)參數(shù)，且當(dāng)位置數(shù)據(jù)是可用的時(shí)使用第二技術(shù)計(jì)算磁力計(jì)測(cè)量校準(zhǔn)參數(shù)。

附圖說明

理解附圖僅描繪示例性實(shí)施例，且因此不應(yīng)被考慮為在范圍上是限制性的，將通過使用附圖以額外的特異性和細(xì)節(jié)描述示例性實(shí)施例，其中：

圖1是用于磁力計(jì)校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。

圖2是描繪校準(zhǔn)磁力計(jì)測(cè)量的示例性方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖3是描繪當(dāng)位置信息是可用的時(shí)計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)的示例性方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖4是描繪當(dāng)位置信息是不可用的時(shí)計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)的示例性方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖5是描繪補(bǔ)償磁力計(jì)測(cè)量的示例性方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

圖6是描繪補(bǔ)償磁力計(jì)測(cè)量的另一示例性方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

根據(jù)通常實(shí)踐，各種描述的特征并沒有按比例被繪制，而是繪制成強(qiáng)調(diào)與示例性實(shí)施例有關(guān)的特定特征。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，且其中作為說明示出特定的說明性實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，可利用其它實(shí)施例，以及可做出邏輯、機(jī)械和電氣變化。此外，在附圖和說明書中給出的方法不應(yīng)被解釋為限制單獨(dú)的步驟可被執(zhí)行的順序。下面的詳細(xì)描述因此不應(yīng)在限制性的意義上被理解。

圖1是用于磁力計(jì)校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。系統(tǒng)100包括三軸磁力計(jì)102、慣性測(cè)量單元104和處理設(shè)備106。慣性測(cè)量單元（IMU）104包括一個(gè)或多個(gè)速率陀螺儀108和一個(gè)或多個(gè)加速度計(jì)110。每個(gè)速率陀螺儀108配置成測(cè)量繞著相應(yīng)軸的角速度。類似地，每個(gè)加速度計(jì)110配置成測(cè)量沿著相應(yīng)軸的比力（specific?force）。在一些實(shí)施例中，IMU?104包括用于測(cè)量沿著三個(gè)獨(dú)立軸中的每個(gè)的角速度的三軸陀螺儀108和用于測(cè)量沿著三個(gè)獨(dú)立軸中的每個(gè)的比力的三軸加速度計(jì)110。三軸磁力計(jì)102測(cè)量沿著三個(gè)獨(dú)立軸的局部磁場(chǎng)的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，三個(gè)獨(dú)立軸是正交的。在其它實(shí)施例中，三個(gè)獨(dú)立軸不是正交的，但仍然獨(dú)立于彼此。

在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100還可選地包括一個(gè)或多個(gè)輔助傳感器114。輔助傳感器114提供用于計(jì)算系統(tǒng)100的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的額外測(cè)量。輔助傳感器的一些例子包括但不限于高度計(jì)、照相機(jī)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收機(jī)、光探測(cè)和測(cè)距（LIDAR）傳感器、無線電探測(cè)和測(cè)距（RADAR）傳感器、星體跟蹤器、太陽傳感器和真實(shí)空速傳感器。這樣的示例性輔助傳感器是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的，且沒有在本文被更詳細(xì)地描述。