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基于椭球假设的三轴电子罗盘罗差补偿研究

仪器仪表学报 2011年第10期32卷 2210-2215页

作者：李智李翔桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

为实现三轴电子罗盘的自动罗差校正,对基于椭球假设的罗差补偿算法进行了研究。从描述载体干扰磁场的泊松模型出发,分析了椭球假设的合理性与局限性,给出了利用椭球拟合实现罗差补偿的算法,并进行了数值仿真及实验验证。实验结果表明,... 详细信息

为实现三轴电子罗盘的自动罗差校正,对基于椭球假设的罗差补偿算法进行了研究。从描述载体干扰磁场的泊松模型出发,分析了椭球假设的合理性与局限性,给出了利用椭球拟合实现罗差补偿的算法,并进行了数值仿真及实验验证。实验结果表明,基于椭球拟合的罗差校正方法的剩余误差主要表现为常值误差与半圆罗差的结合,该方法可在无外部航向基准条件下实现三轴电子罗盘的自动罗差校正。

关键词：三轴电子罗盘罗差椭球假设自动校正

用于磁罗盘罗差校正的基于Sampson距离的椭圆拟合法

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清华大学学报（自然科学版） 2016年第3期56卷 324-327,333页

作者：罗寿红张嵘郭美凤彭卓清华大学精密仪器系导航工程中心北京100084 北京航空工程技术研究中心北京100076

磁罗盘被广泛应用于民用和军事领域进行导航。磁罗盘使用过程中易受环境干扰磁场影响,使输出的航向精度降低。为保证磁罗盘正常工作,必须在应用环境中对磁罗盘进行罗差校正,这也是提高磁罗盘航向输出精度的关键方法。该文通过分析应用... 详细信息

磁罗盘被广泛应用于民用和军事领域进行导航。磁罗盘使用过程中易受环境干扰磁场影响,使输出的航向精度降低。为保证磁罗盘正常工作,必须在应用环境中对磁罗盘进行罗差校正,这也是提高磁罗盘航向输出精度的关键方法。该文通过分析应用环境中干扰磁场对磁罗盘输出的影响,基于椭圆假设,采用基于Sampson距离的椭圆拟合算法对磁罗盘原始测量值进行拟合。基于拟合结果对磁罗盘原始测量值进行校正,从而实现对环境干扰磁场的补偿以提高磁罗盘航向输出精度。采用该方法对KVH公司制造的C100二维磁罗盘进行多位置转台实验,校正后磁罗盘输出航向误差均值由1.51°减小到0.25°,验证了该方法的有效性和实用性。

关键词：磁罗盘罗差 Sampson距离椭圆拟合

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无人机航向测量的罗差修正研究

航空学报 2000年第1期21卷 78-80页

作者：刘诗斌严家明孙希任西北工业大学电子工程系陕西西安710072

针对数字式磁航向测量系统在无人机上的应用,系统地研究了任意姿态下的罗差修正问题。通过分析罗差形成的原因,提出一种更为简单的罗差修正方法和确定罗差系数的工程方法。为了减少试验工作量和试验数据的错误,用计算机检验罗差系数的... 详细信息

针对数字式磁航向测量系统在无人机上的应用,系统地研究了任意姿态下的罗差修正问题。通过分析罗差形成的原因,提出一种更为简单的罗差修正方法和确定罗差系数的工程方法。为了减少试验工作量和试验数据的错误,用计算机检验罗差系数的正确性,并提出试验数据正确性的检验方法。实验结果表明,该方法是很有效的。这种方法不仅可用于无人机,也可用于车辆、轮船等其它运载工具。

关键词：无人机航向测量磁罗盘罗差

基于磁阻传感器的航姿测量系统罗差补偿技术研究

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传感技术学报 2013年第11期26卷 1504-1507页

作者：赵鑫炉张晓明白渚铨王宇中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原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

针对磁阻航姿测量系统在实际应用中易受到周围环境中的软硬铁效应引起的罗差干扰导致其航向角精度较低的问题,本文在分析航姿测量系统罗差产生机理的基础上,建立了对应的罗差修正模型,同时在已知当地磁倾角和由捷联于测量系统中的加速... 详细信息

针对磁阻航姿测量系统在实际应用中易受到周围环境中的软硬铁效应引起的罗差干扰导致其航向角精度较低的问题,本文在分析航姿测量系统罗差产生机理的基础上,建立了对应的罗差修正模型,同时在已知当地磁倾角和由捷联于测量系统中的加速度计提取的载体姿态信息的基础上,提出了采用超定线性方程组求最小二乘解的方法推导出罗差系数的标定补偿算法。最后利用设计的算法对系统进行误差补偿对比试验。结果表明,该罗差补偿算法是正确有效的,三轴软硬铁效应得到了有效的补偿并且航向角解算精度得到了显著提高。该补偿方法为后续的载体误差分析和补偿提供了理论参考,具有一定的工程应用价值。

关键词：罗差磁倾角航向角补偿

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

一种高精度三轴捷联磁航向系统罗差补偿方法研究

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弹箭与制导学报 2003年第S3期23卷 361-363,367页

作者：袁智荣西北工业大学陕西西安710072

通过对三轴磁航向传感器罗差修正方法的研究和公式推导,提出了一套在无人机上实现罗差修正的方法,通过实验和实际应用该方法简单可靠,修正精度较高,具有实用价值。

关键词：磁航向罗差无人机

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基于椭圆假设的磁强计罗差校正实验研究

传感器与微系统 2009年第10期28卷 46-48,51页

作者：盛庆轩吴美平李涛逯亮清国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

基于MS—3型磁强计和GPS接收机,实现了真航向角的测量。设计出了基于中值滤波预处理和最佳椭圆假设的磁强计罗差补偿算法,辅助以GPS提供的位置信息得到磁偏角。在此基础上,设计了一组模拟不同类型干扰磁场的磁强计数据采集实验。实验结... 详细信息

基于MS—3型磁强计和GPS接收机,实现了真航向角的测量。设计出了基于中值滤波预处理和最佳椭圆假设的磁强计罗差补偿算法,辅助以GPS提供的位置信息得到磁偏角。在此基础上,设计了一组模拟不同类型干扰磁场的磁强计数据采集实验。实验结果表明:补偿后的磁强计航向误差可以减低到0.6°以内。

关键词：磁强计罗差椭圆假设中值滤波

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不推飞机校正无线电罗差方法研究与实践

海军航空工程学院学报 2001年第2期16卷 255-258页

作者：郭志勇顾德均贾绍文海军航空工程学院青岛分院山东青岛266041

在研究转角天线对固定式环形天线作用的基础上,利用模拟信号源和"准补偿"理论给出了一种不推飞机校正无线电罗差的方法,并分析了测量误差.实践表明,该方法科学易行.

关键词：无线电罗盘罗差准补偿误差分析

维普期刊数据库评论

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基于递推最小二乘的航姿系统罗差校正

中国惯性技术学报 2008年第1期16卷 24-27页

作者：郭鹏飞华春红任章丁新春北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京耐威时代科技有限公司北京100029

为校正姿态与航向参考系统使用环境中软硬铁产生的罗差,提出了一种利用地磁场连续转动信息补偿三轴软硬铁的方法。由于陀螺短时精度高,初始对准后短时内可得到精度较高的捷联矩阵,如果已知当地磁倾角,由捷联矩阵可将已知的地磁场投影到... 详细信息

为校正姿态与航向参考系统使用环境中软硬铁产生的罗差,提出了一种利用地磁场连续转动信息补偿三轴软硬铁的方法。由于陀螺短时精度高,初始对准后短时内可得到精度较高的捷联矩阵,如果已知当地磁倾角,由捷联矩阵可将已知的地磁场投影到载体系。当航姿系统改变姿态角连续转动时,采用递推最小二乘算法来估计12个罗差参数。实验说明,与常用罗差校正方法相比,此方法在全姿态范围内效果更好,水平时航向角精度为0.3°,35°倾角航向角精度为1.1°,59°倾角航向角精度为1.2°。

关键词：罗差磁倾角航向角递推最小二乘