[發(fā)明專利]磁力導航方法及其磁力導航儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710707000.9
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107560616B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳軍;黃輝衡;黃正春
• 申請（專利權）人: 深圳市元智慧科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 深圳市神州聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 周松強

本發(fā)明公開一種磁力導航方法及其磁力導航儀，包括以下步驟：步驟一：目標磁體產(chǎn)生空間磁場，在空間磁場范圍內(nèi)設置預定運動軌跡；步驟二：在預定的運動軌跡上設置若干定點；步驟三：磁力導航儀數(shù)據(jù)初始化，并在預定的運動軌跡與目標磁體作相對運動；步驟四：磁力導航儀采集運動軌跡中各定點上的入射磁通量，將各定點的入射磁通量以電壓信號輸出；步驟五：磁力導航儀在運動軌跡移動結束后，對各電壓信號進行處理轉化成相對的磁場強度值，計算各定點磁場強度值的眾數(shù)；步驟六：根據(jù)數(shù)據(jù)間的對稱性計算出磁力導航儀與目標磁體的偏移方向，并將結果輸出；步驟七：調(diào)整磁力導航儀位置，重復步驟三至六，直到磁力導航儀準確定位為止。

技術領域

本發(fā)明涉及磁力導航技術領域，尤指一種磁力導航方法。

背景技術

目前所謂磁力導航或磁場導航技術依靠的就是磁體幅射出的場線或磁通量在空間中和時間的不變性。霍爾效應是其中最廣泛被利用的手段。當磁場場線切過恒流電源所產(chǎn)生的電場時，在其正向方向上感生出相應的電位差。此電位差是具有向量特性的，與入射到霍爾傳感器的磁通量直接相關。

透過前述的獨特特性可以衍生出多種的應用。其中包括磁性開關，當磁體與霍爾感測器相對位置達到某一定的幾何條件時，霍爾傳感器根據(jù)磁通量的數(shù)值大小絕對值進行判斷，系統(tǒng)便會改變伐門的開關狀態(tài)。

另一種磁力導航技術根據(jù)測量入射磁通量的方向與磁通量值的絕對值大小。此向量特性來調(diào)整磁體與霍爾感測器在三維空間中的相對姿態(tài)。

第三種的應用就是利用磁場的結構特征點來進行瞄準動作。一方面靜態(tài)磁場具有時間與空間的不變性，依靠這種特性，霍爾傳感器便可以對磁體上的特定點進行定位瞄準。

以上三種應用的有效性，可靠性，功能性以及準確率皆依賴霍爾感測結果的測量質(zhì)量，其中的測量精度尤其重要。可是今天霍爾傳感器應用普遍存在測量精度低而導致定位不夠精確的問題。本發(fā)明正好為以上問題提出解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種磁力導航方法及其磁力導航儀，適用范圍廣，有效提高磁力導航定位瞄準精確度，操作簡便。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種磁力導航方法，包括以下步驟：

S1:目標磁體產(chǎn)生空間磁場，在空間磁場范圍內(nèi)設置預定運動軌跡；

S2:在預定的運動軌跡上設置若干定點；

S3：磁力導航儀數(shù)據(jù)初始化，并在預定的運動軌跡與目標磁體作相對運動；

S4：磁力導航儀采集運動軌跡中各定點上的入射磁通量，將各定點的入射磁通量以電壓信號輸出；

S5：磁力導航儀在運動軌跡移動結束后，對各電壓信號進行處理轉化成相對的磁場強度值，計算各定點磁場強度值于單位時間內(nèi)的眾數(shù)；

S6：根據(jù)數(shù)據(jù)間的對稱性計算出磁力導航儀與目標磁體的偏移方向，并將結果輸出；

S7：調(diào)整磁力導航儀位置，重復步驟三至六，直到磁力導航儀準確定位為止。

具體地，S4中磁力導航儀設置霍爾感應單元采集數(shù)據(jù)采集定點的入射磁通量并以電壓信號輸出。

具體地，磁力導航儀設置微控制器記錄運動軌跡上各定點的位置，磁力導航儀移動至對應的定點時，通過微控制器控制霍爾感應單元采集對應定點的入射磁通量。

具體地，S5和S6中，磁力導航儀設置數(shù)據(jù)處理單元接收各定點中入射磁通量的電壓信號，并將電壓信號轉化為磁場強度值，并計算各磁場強度值于單位時間內(nèi)的眾數(shù)，從而計算出磁力導航儀與目標磁體的偏移方向。

具體地，所述目標磁體為電磁鐵或天然磁鐵。