基于联合估计迭代算法的三轴磁力仪标定补偿方法

地磁场测量过程中,三轴磁力仪受到多种干扰因素的影响而产生误差,对测量精度造成影响。在分析地磁场测量值误差来源的基础上,建立了三轴磁力仪测量一体化模型,提出采用联合估计迭代算法对其进行标定,并比较了该方法与扩展卡尔曼滤波算法、非线性最小二乘算法的性能。在仿真结果基础上,构建实验系统对所提方法进行实验验证。仿真和实验结果表明：3种方法中,联合估计迭代算法补偿误差均值和标准差最小,且收敛速度最快,可将三轴磁力仪测量值误差均值由142.4 nT降至12.5 nT,标准差由170.0 nT降至29.2 nT, 抑制比达到84.51%;为三轴磁力仪的标定补偿提供了一种有效的方法。     

基于改进型入侵野草算法的三轴磁传感器非正交误差校正

由于加工工艺和安装工艺的限制,三轴磁传感器必然存在非正交误差。为校正该误差以获取准确的三轴磁数据,建立了三轴磁传感器的非正交误差模型,并通过最小二乘法求解该模型。利用4种智能优化算法对上述最小二乘问题进行求解,并对入侵野草算法进行了改进。仿真与实验结果表明：基于改进型入侵野草算法的最小二乘误差校正方法对因三轴非正交导致的运动噪声抑制率分别为85.42%和86.50%,可以较好地对三轴磁传感器非正交误差进行校正。     

一种三轴磁传感器正交误差校正的简便方法

实际使用的三轴磁传感器在探测平台晃动时,所测磁场模值会有较大误差。在传感器测量模型所建立的校正矩阵基础上,通过变换得到新的矩阵,简化了求解,克服了LMS算法在没有获得全方位数据时不能得到矩阵系数精确解的局限性。仿真验证了其有效性。     

磁航向传感器的误差补偿

结合地磁理论与磁航向测量误差成因的分析,提出了一种简单有效的误差补偿方法,获得良好的应用效果.     

三轴磁阻传感器误差补偿方法研究

为了获得高精度且稳定的地磁信号,设计了基于磁阻传感器的地磁信号采集与存储系统,并建立三轴磁阻传感器灵敏度误差、非正交误差和零点漂移误差参数模型。根据工程优化设计思想建立误差参数的目标优化函数,应用坐标轮换法获得最优误差补偿参数。利用最优误差补偿参数,通过仿真,使磁测数据标准差从0.03 Gs降低到0.01 Gs。仿真结果表明,通过对实际磁测数据进行误差补偿,可以有效提高磁测数据精度和稳定性。     

三轴磁阻式传感器标定方法研究

地磁导航系统中需要用到磁阻传感器来测量大地的磁场强度作为导航信息,精确的测量地磁场信息是地磁导航的关键技术之一,由于磁阻传感器本身特性和生产安装问题,必须对其进行标定才可以得到准确有效的磁场测量值。文中分析了磁传感器标定中的误差源,并且用十二位置法与加速度信息相结合的方法对磁传感器进行标定。外场实验表明,利用文中方法,可以使磁场测量的最大误差控制在20nT以内,是一种简单有效的磁传感器标定方法。     

三轴磁传感器系统的在线标定

现有的三轴磁传感器的标定方法对于设备的要求过高,系统不能够独立完成标定工作.针对此种情况,提出三轴磁传感器系统的在线标定算法,建立三轴磁传感器系统误差模型,采用椭球曲面拟合三轴磁场数据,利用递推法计算标定参数.达成了传感器系统本身在线独立完成标定的目的,并对在线标定参数的可信度提出了评价方法.通过实验验证了在线标定方法的有效性和在线标定参数可信度评价方法的有效性.     

基于三轴磁传感器的弹丸加速度测试研究

针对目前弹丸在膛内发射过程中需要承受恶劣环境下的高温、高压、高过载,同时在发射过程中存在对加速度信息获取及实测信号失效等问题.提出了采用动态存储测试技术和三轴磁传感器对弹丸在膛内及出炮口加速度信号的采集.经数据处理选择了合适的滤波截止频率,在误差允许的范围内,滤波后数据曲线更光滑,符合弹体的刚体加速度.通过对加速度信号截止频率进行分析,得出该结果对弹丸加速度等信号处理研究有着重要的意义.     

加速度计动态误差系数在三轴转台上标定的仿真

加速度计动态误差系数通过动态误差数学模型和三轴转台模型一次性标定。在三轴转台的三个轴上同时施加恒定角速率,激励出加速度计动态误差项。利用MATLAB进行标定仿真试验,包括设置参数、谐波分析及标定误差系数仿真。     

基于旋转因子的磁传感器误差补偿改进椭圆法

针对磁传感器误差补偿椭圆法未对软磁材料引起的象限误差进行补偿,因而不能有效解决椭圆在平面内旋转的问题,提出了基于旋转因子的磁传感器误差补偿改进椭圆法。该方法依据坐标旋转理论,在应用椭圆法前先对二维数据进行坐标旋转。误差补偿实验与数据分析表明:该方法的误差补偿效果较椭圆法有了明显的改善,滚转角测量系统的精度可达1°。     

地磁信号检测系统误差分析与补偿方法研究

高精度、高分辨率地磁信号检测是地磁匹配导航的基础,在分析地磁信号检测系统误差来源的基础上,建立了三轴磁传感器自身误差以及软硬磁干扰误差综合模型,介绍了一种基于空间点地磁矢量不变的椭球拟合校准算法.通过实验比较,结果表明:该方法能有效抑制与补偿地磁信号检测误差,包括三轴磁传感器零点漂移引起的误差、标度因数不一致引起的误差...     

基于pisson 数学模型的传感器误差补偿研究

利用三轴磁力仪对地磁场进行测量时,需要对测量点的磁干扰进行补偿,为了降低补偿费用,在传统的地磁十二分量参数法的基础上,结合传感器安装误差的特点,提出一种新的补偿方法,并且在采用铁块模拟载体实际使用环境下的干扰利用该方法进行补偿实验。实验结果表明:该补偿模型能有效提高地磁总场的测量精度,将误差由原来的-258～3 430 nT提高到了±91 nT以内。     

测定双轴磁传感器正交度的椭圆拟合法

为了解决磁矢量投影法测双轴磁传感器正交度时步骤复杂、耗时费力等问题,提出椭圆拟合法测定双轴磁传感器正交度。利用最小二乘法对磁传感器的输出数据进行椭圆拟合,求出李萨如图形的一般方程,再根据方程所得的参数即可求得李萨如图的几何特征量,从而求得双轴磁传感器的正交角度。实测试验表明:利用椭圆拟合测定双轴磁传感器正交度的方法可在降低操作复杂度和测试设备费用的前提下获得较高的精度。     

鱼雷辐射磁矩测量误差研究

基于鱼雷辐射电磁场测量方法，建立了磁矩测量误差的数学模型，并在此基础上利用MATLAB计算了各相关因素对测量误差的影响，提出了测量传感器尺寸和测量距离的选择原则，分析了磁矩测量误差与测量距离、传感器长度以及传感器直径的关系，得到了一定测量条件下测量误差相对于各因素的变化曲线，从而有助于选用合适的测量传感器尺寸和确定适当的测量位置，可以有效地减小磁矩测量的误差，旨在为鱼雷电磁场系统参数测量设备的设计提供参考。     

基于总体最小二乘的捷联三轴磁力仪标定与地磁场测量误差补偿

提出了一种磁力仪标定与地磁场补偿一体化的方法。对捷联三轴磁力仪的测量过程进行误差分析,建立包含磁力仪标定误差与地磁场测量误差的参数化模型。针对测量噪声的分布特性,采用基于总体最小二乘（TLS）算法对模型的参数进行了估计。仿真结果与实验结果均表明,与传统的基于最小二乘（LS）方法相比,基于TLS算法的参数估计精度更高,能够获得更好的补偿效果。     

基于椭球面分布的磁测量修正方法研究

针对地磁测量计算姿态角时容易受到测量环境干扰的问题,分析并建立了完整的磁测量数学模型,通过简化该模型,得出磁测量输出轨迹为椭球面分布,并利用最小二乘椭球参数拟合的方法,完成了基于椭球面分布的磁修正椭球参数估计.通过试验分析,基于椭球参数拟合修正方法的测量误差小于2%,有效地修正了测量环境及传感器本身带来的测量误差.     

基于视频的摄像头实时标定算法

针对人为选取标定图像具有较大的不确定性问题,提出一种基于视频的摄像头实时标定算法。介绍摄像机模型,通过初始图像生成模块采集初始标定图像集合,根据误差分析模块的输出进行标定图像更新,结合精度分析模块判定算法是否结束,并进行实验验证。实验结果表明：该方法能够大幅减少标定图像集合的误差均值及方差,有效地得到标定图像集合,提高摄像头参数的精确度。     

磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的原理分析

针对用磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的问题,提出了磁阻传感器滚转角及磁阻传感器滚转角速率的概念,给出了磁阻传感器测量方程和磁阻传感器滚转角速率的测量方程.经过理论推导给出了弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率的关系式,分析结果表明弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率之间的测量误差受弹丸俯仰姿态、偏航姿态和射向的影响.数值仿真表明,弹丸滚转角速率的地磁测量方法在一定条件下是可行的,但在工程实际应用中难以保证滚转角的精确测量.