检索结果-南通市图书馆

一种正交三轴磁罗盘的椭球拟合分步优化补偿方法（英文）

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中国惯性技术学报 2018年第4期26卷 478-483页

作者：夏琳琳耿靖童肖建磊张南马文杰东北电力大学自动化工程学院吉林132012 东北电力大学理学院吉林132012

地磁与重力一起构成了无源导航的基本组成部分。针对嵌入在航姿参考系统中的磁罗盘易受到外部环境干扰问题,提出采用带有椭球约束的最小二乘法分段法,及牛顿-拉夫逊迭代对磁场干扰补偿系数进行分步求取,即在硬磁、软磁系数补偿中采用分... 详细信息

地磁与重力一起构成了无源导航的基本组成部分。针对嵌入在航姿参考系统中的磁罗盘易受到外部环境干扰问题,提出采用带有椭球约束的最小二乘法分段法,及牛顿-拉夫逊迭代对磁场干扰补偿系数进行分步求取,即在硬磁、软磁系数补偿中采用分段优化,以减小外部磁场干扰对相关参数估计的影响。在多干扰源及噪声条件下进行仿真试验(Matlab数字模拟)及Honeywell HMR3000磁罗盘的转台实验,结果表明:相比未补偿情形,两步优化校正后的总地磁场强度误差估计值由30μT下降到0.7μT,磁罗盘输出航向误差均值估计值由6.2°减小到0.5°。经验证,方法具有强收敛性,在实际地磁测量应用中具备可靠及兼容性能。

关键词：分段优化补偿椭球拟合牛顿-拉夫逊迭代环境磁场干扰航向角误差估算

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基于椭球拟合的三轴陀螺仪快速标定方法

仪器仪表学报 2013年第6期34卷 1299-1305页

作者：龙达峰刘俊张晓明李杰中北大学电子测试技术重点实验室中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

陀螺仪是惯性导航系统的核心器件,其测量精度直接影响惯性导航系统的姿态解算的准确性,对其准确、快速地校准显得至关重要。目前陀螺仪所采用的位置标定和速率标定方法,存在测试条件苛刻,需要精密的标定测试设备和高精度的北向基准,且... 详细信息

陀螺仪是惯性导航系统的核心器件,其测量精度直接影响惯性导航系统的姿态解算的准确性,对其准确、快速地校准显得至关重要。目前陀螺仪所采用的位置标定和速率标定方法,存在测试条件苛刻,需要精密的标定测试设备和高精度的北向基准,且标定时间长等问题。在分析了三轴陀螺仪误差模型的基础上,提出了一种基于椭球拟合算法的三轴陀螺仪快速标定方法。该方法通过对三轴陀螺仪在不同姿态下对同一角速度矢量的测量数据进行椭球拟合,可快速标定出该三轴陀螺仪的零偏、灵敏度、不正交等静态误差,进而对角速度矢量测量数据进行补偿,以提高测量结果的准确度。实验结果表明该方法可有效提高三轴陀螺仪的测量精度。

关键词：三轴陀螺仪误差分析标定椭球拟合

基于牛顿迭代和椭球拟合的磁力和惯性传感器校准方法

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仪器仪表学报 2020年第8期41卷 142-149页

作者：刘轶凡肖文栋吴健康赵坤坤北京科技大学自动化学院北京100083 工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083 中科南京数字健康产业技术研究院南京210046 东南大学机械工程学院机器视觉实验室南京211189

传统的磁力和惯性传感器校准方法主要面向惯性导航系统,通常都需要借助高精度转台或更高精度的传感器以获取参考输出,校准设备昂贵,过程复杂耗时,不适用于运动捕获系统中的消费级传感器。提出一种基于牛顿迭代和椭球拟合的低成本、方便... 详细信息

传统的磁力和惯性传感器校准方法主要面向惯性导航系统,通常都需要借助高精度转台或更高精度的传感器以获取参考输出,校准设备昂贵,过程复杂耗时,不适用于运动捕获系统中的消费级传感器。提出一种基于牛顿迭代和椭球拟合的低成本、方便、快速的磁力和惯性传感器校准方法。首先分析了传感器的误差模型,然后提出牛顿迭代法校准加速度计和陀螺仪、椭球拟合法校准磁力计的方法,使用自主设计和制作的校准设备,经过两步实验同时校准3种传感器。实验表明,校准后的加速度计输出均方根误差由2.536 m/s^2降至0.096 m/s^2,陀螺仪旋转10 min角度积分误差由1 318°降至25°,磁力计输出均方根误差由46.16 nT/m降至2.13 nT/m。此方法不仅降低了传感器的校准成本,而且简化了校准流程,为磁力和惯性传感器的校准提供了一种可靠解决方案。

关键词：磁力计惯性传感器牛顿迭代椭球拟合

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基于椭球拟合的磁力计误差校正方法研究

传感技术学报 2018年第9期31卷 1373-1376页

作者：孙伟杨一涵王野辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

针对工作环境下的MEMS磁力计易受磁场干扰,且传统误差补偿速度慢、需要外部信息辅助而影响地磁信息获取时效性和精度的问题,提出一种基于椭球拟合的磁力计误差修正算法。建立基于刻度因子误差、非正交误差、零偏误差和软硬磁特性的磁力... 详细信息

针对工作环境下的MEMS磁力计易受磁场干扰,且传统误差补偿速度慢、需要外部信息辅助而影响地磁信息获取时效性和精度的问题,提出一种基于椭球拟合的磁力计误差修正算法。建立基于刻度因子误差、非正交误差、零偏误差和软硬磁特性的磁力计误差模型,采用最小二乘平差法估计椭球拟合算法中的椭球方程系数,得到校准后的磁场强度值。实验结果表明,经过论文提出的椭球拟合算法校正后的磁场强度波动幅度明显小于磁力计测量的原始磁场强度,能够有效降低磁力计测量误差。

关键词：磁力计误差模型椭球拟合校正

基于椭球拟合的微惯性测量组合现场快速标定方法

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传感技术学报 2011年第11期24卷 1547-1550页

作者：范玉宝李杰张晓明田晓春刘俊中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

在静态随意放置条件下,微惯性测量组合中三个轴向正交配置的惯性器件所敏感矢量和为固定矢量。依据上述客观事实,提出了一种微惯性测量组合现场快速标定方法。在建立并优化微惯性测量组合标定模型基础上,通过基于椭球约束的最小二乘法... 详细信息

在静态随意放置条件下,微惯性测量组合中三个轴向正交配置的惯性器件所敏感矢量和为固定矢量。依据上述客观事实,提出了一种微惯性测量组合现场快速标定方法。在建立并优化微惯性测量组合标定模型基础上,通过基于椭球约束的最小二乘法拟合得到全部待标定参数,从而实现微惯性测量组合现场高精度标定,最后合理编排了微惯性测量组合现场快速标定方案。试验结果表明,该方法具有操作方便、省时、精度高,不依赖精密仪器提供方向基准和水平基准等特点,特别适用于短时间高精度微惯性测量系统,可显著提高其的实际使用精度。

关键词：惯性测量组合现场标定椭球拟合零偏标度因数

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基于椭球拟合的三轴磁传感器误差补偿方法

传感技术学报 2012年第7期25卷 917-920页

作者：李勇刘文怡李杰张晓明蒋窍中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

考虑现有多轴磁传感器的标定补偿方法普遍存在计算量较大、操作时间长、场地要求面积大、标定设备要求高等问题,提出了基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。在分析传感器误差产生机理的基础上,建立了磁传感器误差模型,推导了... 详细信息

考虑现有多轴磁传感器的标定补偿方法普遍存在计算量较大、操作时间长、场地要求面积大、标定设备要求高等问题,提出了基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。在分析传感器误差产生机理的基础上,建立了磁传感器误差模型,推导了误差系数的解算公式,并利用椭球拟合的方法对三轴磁传感器进行了测试标定与误差补偿。实验结果表明,该方法能够正确、有效地标定补偿三轴磁传感器不正交误差、灵敏度误差和零偏误差,具有修正过程简捷、省时、精度高特点不依赖于精密仪器提供准确的方向基准、水平基准等,能够广泛应用于多轴矢量传感器的误差标定和有效补偿。

关键词：三轴磁传感器误差分析标定补偿椭球拟合

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基于椭球拟合的MIMU系统自标定方法

压电与声光 2018年第2期40卷 292-295页

作者：刘宇杨磊邸克李博司学迁重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对微惯性测量单元(MIMU)测量精度的提高,提出一种自适应的MIMU系统自标定方法。通过MIMU系统陀螺仪和加速度计误差模型分析,将陀螺仪和加速度计的误差模型转化为一个线性回归方程,使用椭球拟合的最小二乘方法对MIMU系统进行拟合,最后... 详细信息

针对微惯性测量单元(MIMU)测量精度的提高,提出一种自适应的MIMU系统自标定方法。通过MIMU系统陀螺仪和加速度计误差模型分析,将陀螺仪和加速度计的误差模型转化为一个线性回归方程,使用椭球拟合的最小二乘方法对MIMU系统进行拟合,最后运用多次拟合模式进行总体标定。采用实验室三轴转台进行实验验证,得到标定的姿态测量系统的精度提高了3个数量级,证实了此标定方案的可行性。

关键词：椭球拟合最小二乘自标定自适应微惯性测量单元(MIMU)

基于椭球拟合的矿用钻孔测斜仪罗差快速校准方法

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地球物理学进展 2020年第6期35卷 2390-2396页

作者：王小龙燕斌中煤科工集团西安研究院有限公司西安710077

工作面地质透明化是煤矿井下工作面智能开采的关键技术之一,透明化工作面所需地质信息的采集依赖矿井地球物理勘探、矿井钻探、随采监测及回采揭露.煤矿井下各种钻孔的轨迹数据是建立精准地质模型的基础数据,采用矿用钻孔测斜技术可以... 详细信息

工作面地质透明化是煤矿井下工作面智能开采的关键技术之一,透明化工作面所需地质信息的采集依赖矿井地球物理勘探、矿井钻探、随采监测及回采揭露.煤矿井下各种钻孔的轨迹数据是建立精准地质模型的基础数据,采用矿用钻孔测斜技术可以获得钻孔轨迹数据.目前矿用钻孔测斜仪均采用基于地磁场和重力场测量的测斜技术,即采用三轴磁强计和三轴加速度计组成硬件系统,采用泊松模型建模加速度计和磁强计的误差源,利用无磁转台多位置标定法求解误差系数进行误差补偿,通常可以保证令人满意的测量精度.然而,矿用钻孔测斜仪在煤矿井下复杂的硬磁和软磁环境中长期使用,会导致磁强计的罗差发生变化从而测量精度下降,考虑到经济和时间等成本,矿用钻孔测斜仪的快速校准变得必要而迫切.由于加速度计误差系数不受磁影响,无需二次校准,矿用钻孔测斜仪校准问题就变成三轴磁强计的罗差校准问题.为实现三轴磁强计的罗差校准,从描述硬磁和软磁干扰的泊松模型出发,分析了含有误差的测量值Hbm与真实磁场向量Hb之间的关系,推导了利用椭球拟合实现磁强计误差补偿的具体算法,开发了矿用测斜仪地面快速校准装置,并进行了数值模拟和实验验证.数值模拟表明该算法准确、可信,实验结果表明借助于该校准装置和误差补偿算法无需依赖专用的无磁转台就可以方便、快捷地实现测斜仪的自动校准.采用该方法校准后测斜仪的误差从2.8°降低到0.9°以内,即使在大倾角情况下也能保持较好的精度,可靠地保障了煤矿井下钻孔轨迹测量的准确性.

关键词：地磁测量测斜仪罗差误差补偿椭球拟合

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三维磁传感器最大似然估计椭球拟合补偿算法

南京理工大学学报 2013年第5期37卷 716-719页

作者：龙礼张合丁立波南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

误差环境对地磁传感器姿态检测系统的输出精度影响较大,为了校正三维磁传感器的误差,该文提出一种基于最大似然估计的椭球拟合补偿算法。分析了三维磁传感器的各种误差来源,建立了椭球误差模型,采用最大似然估计法对磁传感器采集的数据... 详细信息

误差环境对地磁传感器姿态检测系统的输出精度影响较大,为了校正三维磁传感器的误差,该文提出一种基于最大似然估计的椭球拟合补偿算法。分析了三维磁传感器的各种误差来源,建立了椭球误差模型,采用最大似然估计法对磁传感器采集的数据进行椭球拟合,最后利用牛顿优化法获得误差补偿参数。仿真和实验表明,椭球模型能够准确地描述三维磁传感器的各种误差,输出精度在2%以内,补偿算法满足要求。

关键词：三维磁传感器地磁最大似然估计椭球拟合误差补偿