[發明專利]一種地磁航向誤差修正方法有效
| 申請號： | 202110555338.3 | 申請日： | 2021-05-21 |
| 公開（公告）號： | CN113375693B | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發明（設計）人： | 徐超;張東明;孟現春;張界林;于華男;吳衍記 | 申請（專利權）人： | 北京自動化控制設備研究所 |
| 主分類號： | G01C25/00 | 分類號： | G01C25/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100074 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 地磁 航向 誤差 修正 方法 | ||
1.一種地磁航向誤差修正方法，其特征在于，在基于橢球假設地磁傳感器標定算法的基礎上，利用慣性導航姿態輸出輔助進行地磁傳感器和載體坐標系間的安裝角標定補償，具體如下：
設IMU與載體坐標系重合，其坐標系三個敏感軸間存在正交關系，定義為b系；地磁傳感器坐標系定義為m'系，由于坐標軸之間的非正交性，m'系下地磁傳感器輸出通過轉換矩陣得到正交的地磁傳感器坐標系m系，所述m系與b系間通過轉換矩陣進行轉換，
標定過程中，設M0為當地地磁場矢量，則有為當地地磁場在載體坐標系下的分量，通過多次測量求均值消除測量噪聲情況下有：
其中，Ck為三維矩陣，與地磁傳感器刻度系數和敏感軸之間的交叉耦合系數有關；為地磁傳感器輸出；為地磁傳感器的零位殘差；為地磁傳感器的測量噪聲，
基于橢球假設的地磁傳感器標定算法對地磁傳感器坐標系m'下的傳感器刻度系數和敏感軸之間的交叉耦合系數C、地磁傳感器零位殘差Bm′進行標定；
基于慣性導航姿態輸出輔助的地磁傳感器誤差標定算法對地磁傳感器與載體坐標系的轉換矩陣地磁傳感器零位殘差Bm進行標定。
2.根據權利要求1所述的一種地磁航向誤差修正方法，其特征在于，采用最小二乘和迭代算法獲得地磁傳感器與載體坐標系的轉換矩陣地磁傳感器零位殘差Bm。
3.根據權利要求1或2所述的一種地磁航向誤差修正方法，其特征在于
基于慣性導航姿態輸出輔助的地磁傳感器和載體坐標系間的安裝角標定補償方法，具體如下：
通過標定地磁模型對變量Bm進行標定，則有：
其中，根據慣性導航得到，hm為地磁傳感器輸出經過標定后的結果，M0由當地地磁場模型或者根據標定地磁偏角D和磁傾角I計算得到：
M0＝[cos(I)cos(D) -cos(D)sin(I) sin(D)]T
因此，上式左端可以記為從而將上式展開，有：
采用迭代算法對未知量進行估計：首先假設Bm＝0、對進行最小二乘擬合，然后對擬合殘差再次進行擬合得到Bm，重復上述迭代過程，最終得到收斂的姿態轉換矩陣和零位殘差Bm。
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