稳健估计下三轴磁传感器误差补偿方法研究

作     者：杜江波 张晓明 薛晓华 

作者机构：中北大学电子测试技术国家重点实验室 中北大学仪器与电子学院 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2025年第1期

页      面：29-33页

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国防科技基础加强计划项目(2021-JCJQ-JJ-0947) 航空科学基金项目(202000010U0004) 

主　　题：三轴磁传感器 椭球校准 稳健估计 最小二乘法 

摘      要：在三轴磁传感器采样过程中，不可避免地出现人为干扰或环境磁场干扰，导致模值约束的椭球校准精度受到影响，因此提出了一种基于稳健估计的椭球校准算法。在椭球模型约束的最小二乘法基础下，加入稳健估计的思想，对采样数据进行弹性赋权处理，多次迭代逐步减小粗差对拟合精度的影响，进而提高地磁测量的精度。仿真试验表明，稳健估计椭球拟合在有限异常值干扰下得到的校准参数，其精度相比于传统椭球拟合算法提升了1～2个数量级，且校正后的数据模值均方差改善比提高了90%以上；实测试验中，所提出的方法对磁场模值均值和均方差的改善比相较于原始算法各提高了9%和23.2%。