一种电子磁罗盘航向误差的自适应补偿方法

分析软硬磁干扰对磁罗盘航向角的影响,建立相应的磁罗盘航向误差模型,并将模型参数作为卡尔曼滤波器的状态量,在 MIMU 的辅助作用下,使模型参数随周围磁场环境变化而改变,增强了磁罗盘航向测量的环境适应性。卡尔曼滤波器的观测量分为常规观测量和机动观测量,机动观测量在估计航向误差模型参数时增加了当前航向的权值,提高了当前航向的误差补偿精度。实验数据表明,在干扰磁场较强且人为改变干扰磁场的情况下,最大航向误差为±14.5°,经过自适应补偿后降至±0.2°以内。本算法可以精确地、自适应地对磁罗盘航向误差进行补偿,非常适合在周围磁场易变化的环境中使用。     

基于误差补偿的电子罗盘抗干扰设计

为提高电子罗盘的测量精度,设计了一种小型化、低功耗、结构简单的的三轴磁阻式电子罗盘.对影响精度的因素从硬件和软件方面分别采取措施加以抑制.硬件方面,选择高集成度芯片,合理布线,以消除由电路带来的电磁干扰.软件方面,采用中值滤波、最小二乘法、椭圆假设补偿法等各种数据处理方法来消除系统误差、减小随机误差.实验证明,该设计思路能很好的满足精度要求,俯仰角及翻滚角在-60° ～60°的有效测量范围内航向角的精度可达0.7°.     

组合航向系统中数字磁罗盘的罗差补偿研究

研制了一种由数字磁罗盘和角速度陀螺组成的组合航向系统.为了提高系统的航向精度,本文提出了两种有效的误差补偿方法八位置最小二乘法和椭圆假设补偿法.通过将两种算法应用在HMR3300型数字磁罗盘进行航向测量,分析并比较了两种算法的可行性和有效性.实验结果表明椭圆假设补偿法是一种更为智能的误差补偿算法,它能够实现数字磁罗盘的自动误差补偿和自动校准,误差补偿效果良好.     

倾斜状态下电子磁罗盘的测角补偿算法研究

对电子磁罗盘的工作原理进行了分析,研究了磁罗盘的倾角测量误差对航向角测量精度的影响。构建了双轴加速度传感器测量倾角的物理模型,建立了相应的数学模型,完成了对倾角测量误差的补偿。验证性试验结果表明:采用倾角补偿算法的电子磁罗盘可有效提高航向角的测量精度。     

基于MEMS传感器的高精度电子罗盘研究

针对电子罗盘易受到干扰和成本高等问题,对电子罗盘结构、倾角补偿、误差分析、误差校正等方面进行了研究,对电子罗盘在实际应用中的误差来源和校正算法进行了归纳,提出了基于STM32 ARM Cortex-M3内核单片机以及MEMS传感器构建电子罗盘系统,开展了电子罗盘的误差分析,提出了电子罗盘误差模型,提出用卡尔曼滤波算法对磁阻传感器和加速度计进行了数据融合与滤波,在利用加速度计计算倾角的基础上对电子罗盘进行了倾角补偿,利用Matlab处理上位机采集到的电子罗盘数据,进行了电子罗盘的输出角度和精度试验。研究结果表明,该电子罗盘可获得高精度的静态姿态角。     

基于MEMS传感器的微小型三维电子罗盘设计

在机器人和小型直升飞机等特殊控制领域,需要有高精度的运动测量信息作为导航状态输入,并要求体积小、重量轻、精度高.为了满足这些需要,提出了一种三维磁阻式电子罗盘系统,将加速度计输出信号和经过仪用运放放大后的磁阻式传感器输出信号输入到单片机的A/D,通过滤波算法以及数据融合,可获得载体的三个姿态参数:基于地球磁场的航向角,...     

隧道磁阻电流传感器的设计研究

隧道磁阻(TMR)器件具有灵敏度高、温度漂移小、线性误差小、动态范围宽的优良特性,采用隧道磁阻器件替代传统的霍尔器件、各向异性磁阻(AMR)器件和巨磁阻(GMR)器件可以显著地改善电流测量能力。以提高测量精度、系统小型化为目的,通过综合调整TMR元件尺寸以及聚磁结构位置,设计一种新型Z轴TMR电流传感器,实现采用隧道磁阻(TMR)器件的电流测量。根据初始测量数据进行温度补偿和线性补偿,该电流传感器在0.1～60 A范围内达到了1%的测量精度,在电流测量领域内具有较好的应用前景。     

高精度磁阻式罗盘及其SET/RESET电路设计

本文介绍用磁阻式磁强计设计的磁罗盘的设计,以及其SET/RESET电路的设计.详细分析磁阻式磁强计的特点和使用要点,根据对大地磁场进行的分析,对航向角的解算算法进行推导,并重点介绍如何根据载体的俯仰角、滚转角来获取精确的航向角.试验数据和曲线也同时进行介绍.     

三轴磁罗盘标定位置分布的研究

针对符合椭球假设的误差模型,分析了均匀取点和非均匀取点对椭球拟合精度及误差校准效果的影响,在此基础上提出了等夹角均匀取点算法.仿真结果表明等夹角均匀取点算法优于等面积均匀取点算法,通过等夹角均匀取点,并结合夹角恒定假设条件进一步修正航向角,可以在信噪比100∶1的情况下使航向角误差控制在±0.1°.实测实验进一步证实了等夹角均匀取点算法的可行性,航向角误差小于±0.15°.等夹角均匀取点算法提高了三轴磁罗盘误差补偿精度,满足地磁导航的要求.     

宽测量间距巨磁阻齿轮转速传感器的研制

文中设计了一种宽测量间距齿轮转速传感器.所研制的齿轮转速传感器选用巨磁阻芯片作为敏感元件,永磁体提供偏置磁场,通过信号处理电路采集齿轮转动过程中所产生的磁场扰动信号实现齿轮转速的测量.采用有限元磁场仿真软件Ansoft Maxwell仿真了该齿轮转速传感器工作时,巨磁阻敏感芯片周围的磁场分布及变化情况,并通过实验验证了仿真数据的正确性.所研制的齿轮转速传感器不仅具有频率性能好,灵敏度高,体积小等优点,测量间距可超过4 mm,解决了传统转速传感器测量间距小的问题.