[發明專利]基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法

在審

• 申請號: 202110852114.9
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113624219A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 繆玲娟;吳子昊;周志強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01C17/38
• 分類號: G01C17/38
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

1.一種基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、載體在水平方向上做圓周運動旋轉一周，傳感器采集載體右向和前向的磁場強度數據；

步驟二、采用OPTICS算法對所述磁場強度數據進行預處理，將其中正常數據點和奇異誤差點分開，并剔除奇異誤差點；

步驟三、找出x軸和y軸所述正常數據點中最大絕對值，并將所有正常數據點分別除以所述最大絕對值，保證處理后每個點的均在區間[-1,1]內；

步驟四、采用最小二乘法對處理完的數據進行橢圓擬合，并對擬合后的系數進行相應的逆變換，得出橢圓參數；

步驟五：根據所述橢圓參數，計算磁羅盤的硬磁、軟磁干擾系數；

步驟六：根據所述干擾系數和傳感器的測量數據，反推出x軸和y軸上真實的磁場強度；

步驟七：根據所述磁場強度和當地磁偏角，得出載體的航向角。

2.如權利要求1所述一種基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法，其特征在于，所述步驟二中選取數據量長度最長的那一簇數據作為正常數據點，其余的作為奇異誤差點。

3.如權利要求1所述一種基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法，其特征在于，所述采用OPTICS算法對所述磁場強度數據進行預處理具體包括以下步驟：

(1)創建有序隊列Q和結果隊列O；

(2)若集合D中的所有元素都處理完畢，則算法運行結束；否則，選擇一個未處理的核心對象p，并將其加入隊列O；

(3)獲取p點的所有ε鄰域對象點N，并將N點加入有序隊列Q中，按照可達距離升序的方式對隊列Q進行升序排列；

(4)若有序隊列Q為空，則跳轉至步驟(2)；否則，從隊列Q中取出第一個數據樣本點q進行拓展，并將q點保存至結果隊列O中；在具體實施時，所述第一個數據樣本點q可以選擇為可達距離最小的點；

(5)若點q不是核心點，則跳轉至步驟(4)，否則，獲取q點的所有ε鄰域對象點N，并將N點加入有序隊列Q中，按照可達距離升序的方式對隊列Q進行升序排列，并跳轉至步驟(4)。

4.如權利要求3所述一種基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法，其特征在于，所述磁場強度數據進行預處理后進一步對聚類結果進行分類。

5.如權利要求4所述一種基于OPTICS算法的磁羅盤橢圓擬合誤差補償方法，其特征在于，所述分類采用以下方式：

(1)若結果隊列O為空，則分類結束，否則，取出隊列的第一個元素p；

(2)若點p的可達距離小于等于ε，則將其加入當前簇C中；否則，跳轉至步驟(3)；

(3)若點p的核心距離大于ε，則將其歸為噪聲點；否則，創建新的簇C，并將點p加入其中，跳轉至步驟(1)。