[發明專利]一種電子羅盤實時自由校準方法及裝置

在審

• 申請號: 201910090532.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109737940A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 楊軍;馮進海
• 申請（專利權）人: 深圳市沃感科技有限公司
• 主分類號: G01C17/38
• 分類號: G01C17/38;G01C17/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

實時采集傳感器數據Dr，得到符合分布要求的實時采樣數據Dt；

通過預設校準求參橢球擬合策略，輸入實時校準采樣數據Dt，求出所述電子羅盤的硬磁干擾與軟磁干擾所對應的實時校準參數Pt；

用戶校準時，采集傳感器數據Dr，得到符合分布要求的用戶采樣數據Du；

通過預設校準求參橢球擬合策略，輸入用戶校準采樣數據Du，求出所述電子羅盤的硬磁干擾與軟磁干擾所對應的用戶校準參數Pu；

根據預定規則計算得到校準數據Dc；

根據預設求值方法判斷并調整所述電子羅盤姿態Ac。

2.根據權利要求1所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，通過預設校準求參橢球擬合策略，求出所述電子羅盤的硬磁干擾與軟磁干擾所對應的校準參數的步驟包括：

根據預設的數據樣本模型建立輸入數據樣本模型，數據樣本模型為10*10的矩陣S，所述輸入數據樣本模型為S_i+1＝S_i+Hm；其中，Hm為地磁測量數據，S_i為第i個輸入數據樣本模型，i為自然數，S₀為初始數據樣本模型，且S₀為10*10的零矩陣；

根據預設的橢球擬合策略得出橢球方程的系數向量；

根據所述系數向量確定橢球變換模型；

根據所述橢球變換模型，求出所述電子羅盤的硬磁干擾與軟磁干擾所對應的校準參數。

3.根據權利要求2所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述橢球方程為：

其中，S為輸入數據樣本模型，v為橢球方程的系數向量，v＝[a，b，c，d，e，f，g，h，m，-1]，λ為S的特征向量，C為約束矩陣。

4.根據權利要求3所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述橢球變換模型為：

其中，

Δ為4*4的平移變換矩陣，R為4*4的旋轉變換矩陣，Q為4*4的伸縮變換矩陣，所述硬磁干擾為Δ，所述軟磁干擾為R₃^-1Q₃^-1R₃，R₃為R的前三行和前三列構成的矩陣，Q₃為Q的前三行和前三列構成的矩陣。

5.根據權利要求4所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，計算出傳感器的用戶校準參數Pu及實時校準參數Pt之后，還包括：

同時開啟所述傳感器數據Dr下一周期的實時采集和校準。

6.根據權利要求5所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述根據預定規則計算得到校準數據Dc的步驟還包括：

在實時校準參數Pt產生后，根據預定規則判斷是否替換使用的上一次校準參數，若替換則使用新的校準參數計算輸出校準后數據，若不替換則繼續使用上一次校準參數計算輸出校準后數據。

7.根據權利要求6所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述上一次校準參數為用戶校準參數Pu或實時校準參數Pt中的一種。

8.根據權利要求7所述的電子羅盤實時自由校準方法，其特征在于，所述傳感器數據Dr為傳感器的原始數據或校準后的數據，并且，所述傳感器包括磁力計、加速度計或陀螺儀中的至少一種。

9.一種電子羅盤實時自由校準裝置，其特征在于，該裝置包括：

實時校準采樣模塊，用于實時采集傳感器數據Dr，并得到符合分布要求的實時采樣數據Dt，結合校準求參模塊可以用于計算出傳感器的實時校準參數Pt；

校準求參模塊，用于通過預設橢球擬合策略，求出所述電子羅盤的硬磁干擾與軟磁干擾所對應的校準參數；

用戶校準采樣模塊，當用戶進行校準時，采集傳感器數據Dr并得到符合分布要求的用戶采樣數據Du，結合校準求參模塊可以計算出傳感器的用戶校準參數Pu；

校準參數仲裁模塊，用于根據預定規則計算得到校準數據Dc；

姿態求值模塊，用于根據預設求值方法判斷并調整所述電子羅盤姿態Ac。