[發(fā)明專利]一種平面磁場校正方法及其裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910241202.8
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN110031020A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 干曉明;祝崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州英卓電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 廣州世超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44498
• 代理人: 張超

本發(fā)明涉及導(dǎo)航磁場校正技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可適用較大設(shè)備在任意平面進(jìn)行導(dǎo)航磁場校正的方法及其裝置，本發(fā)明一種平面磁場校正方法，包括將包括有九軸傳感器的校正裝置安裝固定在待校正的設(shè)備上，做初始化校準(zhǔn)；將所述設(shè)備在任一個(gè)平面旋轉(zhuǎn)一圈，獲取3軸地磁傳感器上地磁數(shù)據(jù)；將上述步驟二所獲取的地磁數(shù)據(jù)擬合圓形，輸出地磁修正值；結(jié)合3軸加速傳感器和3軸陀螺儀感應(yīng)器記錄的數(shù)據(jù)，對(duì)步驟三解析出的地磁修正值進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)，計(jì)算出修正后的航向角。本磁場校正方法及其裝置克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，可對(duì)較大型設(shè)備在任意平面磁場進(jìn)行校正,校準(zhǔn)快速簡單、穩(wěn)定精準(zhǔn)、易于安裝操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)航磁場校正技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可適用較大設(shè)備在任意平面進(jìn)行導(dǎo)航磁場校正的方法及其裝置。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步和操作系統(tǒng)的發(fā)展，集成了越來越多傳感器使智能設(shè)備功能變得強(qiáng)大,例如很多手機(jī)上都能實(shí)時(shí)提供航向功能。目前智能手機(jī)上具有導(dǎo)航功能的傳感器較多使用的是九軸傳感器，九軸傳感器作為集成化傳感器模塊，減少了電路板和整體空間，更適合用在輕巧便攜的電子設(shè)備和可穿戴產(chǎn)品中。集成化傳感器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度除了器件本身的精度外，還涉及到焊接裝配后的矯正，以及針對(duì)不同應(yīng)用的配套算法。合適的算法可以將來自多種傳感器的數(shù)據(jù)融合，彌補(bǔ)了單個(gè)傳感器在計(jì)算準(zhǔn)確的位置和方向時(shí)的不足，從而實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。九軸傳感器是有3軸加速傳感器、3軸3軸陀螺儀和3軸地磁傳感器組成，三個(gè)部分作用不同，相互配合，是我們手機(jī)、平板電腦、游戲機(jī)等電子產(chǎn)品中常用的運(yùn)動(dòng)感測(cè)追蹤元件，應(yīng)用于各類軟件、導(dǎo)航中的交互控制。正常情況下，3軸地磁傳感器測(cè)得的磁場強(qiáng)度由地磁場產(chǎn)生，但是由于外部磁場干擾的存在，使得3軸地磁傳感器測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)比較大的偏差，必須對(duì)3軸地磁傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)才能保證導(dǎo)航的方向精確。

現(xiàn)有生活中例如手機(jī)等一些小型設(shè)備的導(dǎo)航時(shí)，普遍采用八字校準(zhǔn)方法對(duì)磁場干擾進(jìn)行校正。該八字校準(zhǔn)方法需先將3軸地磁傳感器安裝固定好在手機(jī)上，并將3軸地磁傳感器與該手機(jī)視為一個(gè)整體，將手機(jī)以“8字”環(huán)繞，以盡可能獲得更多的三維空間中的磁場強(qiáng)度數(shù)據(jù)，該八字校準(zhǔn)法能快速校正手機(jī)周圍磁場；當(dāng)安裝了導(dǎo)航的裝置為相對(duì)大體積的設(shè)備如車輛、船舶等時(shí)，磁場校正會(huì)受到“8字”環(huán)繞方法限制，很難做空間環(huán)繞，大體積設(shè)備則很難適用八字校準(zhǔn)方法；且該八字校準(zhǔn)方法亦無法適用于平面的磁場校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于相對(duì)大體積的設(shè)備進(jìn)行快速穩(wěn)定精準(zhǔn)的任意平面磁場校正的方法及其裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種平面磁場校正方法，包括方法包括：一種平面磁場校正方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一：將包括有九軸傳感器的校正裝置安裝固定在待校正的設(shè)備上，做初始化校準(zhǔn)；

步驟二：將所述設(shè)備在任一個(gè)平面旋轉(zhuǎn)一圈，獲取3軸地磁傳感器上地磁數(shù)據(jù)；

步驟三：將上述步驟二所獲取的地磁數(shù)據(jù)擬合圓形，輸出地磁修正值并校正；

步驟四：結(jié)合3軸加速傳感器和3軸陀螺儀感應(yīng)器記錄的數(shù)據(jù)，對(duì)步驟三解析出的地磁修正值進(jìn)行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)，從而得出修正后的航向角。

所述地磁修正值X，Y的計(jì)算方法為：對(duì)于獲得的地磁原始數(shù)據(jù)，記錄為(x1,y1)、(x2，y2)、(x3、y3)…，x的補(bǔ)償量設(shè)為offsetX，y的補(bǔ)償量設(shè)為offsetY；擬合后的圓心設(shè)為(centreX，centreY)，半徑為R；

X1＝∑x；Y1＝∑y；

X2＝∑x^2；Y2＝∑y^2；

X3＝∑x^3；Y3＝∑y^3；

X1Y1＝∑(x*y)；X1Y2＝∑(x*(y^2))；

X2Y1＝∑((x^2)*y)；

N＝pointX.size()；