[發(fā)明專利]用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)的協(xié)調(diào)值的方法和相關(guān)設(shè)備及計(jì)算機(jī)程序

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010184849.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111707255A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·C·布蘭;F·扎利格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰勒斯公司
• 主分類號(hào): G01C21/08
• 分類號(hào): G01C21/08;G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 潘曉松;林蕾

1.一種用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)(2)的協(xié)調(diào)值的方法，所述磁力計(jì)與其參考坐標(biāo)系XM、YM、ZM相關(guān)聯(lián)，并且所述移動(dòng)機(jī)器與其飛行器坐標(biāo)系XA、YA、ZA相關(guān)聯(lián)，所述方法由電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括獲取由所述磁力計(jì)根據(jù)變化的連續(xù)航向測(cè)得的與所述移動(dòng)機(jī)器的連續(xù)位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)磁場(chǎng)矢量值的步驟；

所述方法的特征在于，所述方法還包括確定水平協(xié)調(diào)(hx，hy)的步驟，其中hx對(duì)應(yīng)于與圍繞XA旋轉(zhuǎn)相關(guān)的歐拉角，其中hy對(duì)應(yīng)于與圍繞YA旋轉(zhuǎn)相關(guān)的歐拉角，以從所述磁力計(jì)的所述參考坐標(biāo)系XM、YM、ZM轉(zhuǎn)換到所述飛行器坐標(biāo)系XA、YA、ZA，包括以下步驟：

-由獲取的場(chǎng)矢量值估算第一角度，所述第一角度等于XM與在包括兩個(gè)軸XM、ZM的平面中限定的橢圓的長(zhǎng)軸之間的角度；

-將hy確定為等于估算出的第一角度；

-由所述獲取的場(chǎng)矢量值估算第二角度，所述第二角度等于YM與在包括兩個(gè)軸YM、ZM的平面中限定的橢圓的長(zhǎng)軸之間的角度；

-將hx確定為等于估算出的第二角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)(2)的協(xié)調(diào)值的方法，其中，估算所述第一角度或所述第二角度中的角度包括以下步驟：

-由獲取的場(chǎng)值中在所述橢圓的平面的x軸上的最小x軸值和最大x軸值的半和，并且由所述獲取的場(chǎng)矢量值中在所述橢圓的平面的y軸上的最小y軸值和最大y軸值的半和，確定所述橢圓的中心的坐標(biāo)；

-在所述橢圓的平面內(nèi)，確定出所述獲取的場(chǎng)矢量值中距所述橢圓的所述中心的距離最大處的點(diǎn)；

-根據(jù)確定出的所述橢圓的所述中心的坐標(biāo)和確定出的距所述中心的距離最大處的所述點(diǎn)的坐標(biāo)來計(jì)算所述角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)(2)的協(xié)調(diào)值的方法，包括以下步驟：

-計(jì)算參考航向值與由校正得到的航向值之間的差值，所述由校正得到的航向值是根據(jù)確定出的hx和hy的值對(duì)由所述磁力計(jì)根據(jù)所述航向完成的對(duì)應(yīng)于所述移動(dòng)機(jī)器的位置的所述場(chǎng)的測(cè)量進(jìn)行校正得到的；

根據(jù)下面的等式，根據(jù)計(jì)算出的所述差值并且根據(jù)確定出的hx和hy的值，推導(dǎo)出豎直協(xié)調(diào)值hz：

其中：

I是地球磁場(chǎng)在所述位置處的傾斜度，

ψ、θ、φ是所述移動(dòng)機(jī)器在所述位置處的姿態(tài)角，分別為偏航角、俯仰角和滾動(dòng)角，以及

δΨ表示由于協(xié)調(diào)缺陷引起的航向計(jì)算誤差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)(2)的協(xié)調(diào)值的方法，其中，所述等式產(chǎn)生的hz通過以下公式之一來近似：

hz＝δΨ；

hz=δΨ/(1-tan(I)＊sinθ)；

5.據(jù)權(quán)利要求3所述的用于估算安裝在移動(dòng)機(jī)器中的磁力計(jì)(2)的協(xié)調(diào)值的方法，其中，在第一階段中，所述協(xié)調(diào)值hx、hy、hz根據(jù)由所述磁力計(jì)在所述移動(dòng)機(jī)器在地面上時(shí)測(cè)量的磁場(chǎng)矢量值測(cè)量值來確定，在隨后的階段中，執(zhí)行以下步驟以指定所述協(xié)調(diào)值，所述移動(dòng)機(jī)器處于飛行中：

-獲取由所述磁力計(jì)根據(jù)變化的連續(xù)航向測(cè)量的與飛行中的所述移動(dòng)機(jī)器的連續(xù)位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)磁場(chǎng)矢量值；

-通過[M_harmosol]+[M_Harmovol]-Id)來近似在飛行中指定的協(xié)調(diào)矩陣[M_harmosol].[M_harmovol]，其中Id是單位矩陣，

以及

-所述協(xié)調(diào)值hxvol、hyvol、hzvol是基于遞歸算法根據(jù)飛行中獲取的所述磁場(chǎng)矢量值確定的，所述遞歸算法利用了以下事實(shí)：即在協(xié)調(diào)后根據(jù)對(duì)所述磁場(chǎng)矢量值的[Mharmosol].[Mharmovol]的所述近似獲得的豎直磁場(chǎng)分量等于常數(shù)。

6.一種用于包括軟件指令的計(jì)算機(jī)程序，其中，當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述軟件指令時(shí)，所述軟件指令實(shí)行根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法。