地磁传感器误差参数估计与补偿方法.pdf

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1、第27卷第12期传感技术学报Vol_27No．122014年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2014ErrorParametersEstimationandCompensationMethodApplytoMagnetometerLONGDafeng，LIUJun’，LIJi，ZHANGXiaoming，WENJingfing(1．ScienceandTechnologyonElectronicTestandMeasurementLaboratory，NoahUni

2、versityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScienceandDynamicMeasurement(NorthUniversityofChina)，MinistryofEducation，Taiyuan030051，China)Abstract：Theerrorparametersofamagnetometer，whichiscalibratedinadvance，usuallychangeindifferentappli—c

3、ationenvironmentorafterlongtimeplacement．However，theseparametersimposenegativeeffectsonthegeomag—neticnavigationsystem．Inordertosolvetheaboveproblem，thispaperpresentsmagnetometererrorparametersesti—mationandcompensationmethodbasedonKalmanfilter．Simulationsdemon

4、stratethattheestimatorcaneffectivelyestimatetheerrorparametersofmagnetometer．Moreover，themagnetometermeasurementaccuracyisatleastanor-derofmagnitudeincreasebymeansoferorparametersestimationandmagneticcompensation．Keywords：magnetometer；estimationoferorparameters

5、；magneticcompensation；errormodel；kalmanfilterEEACC：7220；7310Ldoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．12．012地磁传感器误差参数估计与补偿方法冰龙达峰，刘俊，，李杰，张晓明，温晶晶(1．中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)摘要：地磁传感器误差参数通常在事前标定校准，但校准参数在长时间的置放后，或者应用环境的发生改变时，地磁传感器校准参数将会发生变化

6、，从而造成磁测补偿效果并不理想。为期解决上述问题，本文提出了基于滤波技术的地磁传感器误差参数估计与补偿方法。仿真结果表明该方法是可行的，最为重要的是磁传感器通过参数估计与磁测补偿后，其测量精度最少提高了一个数量级。关键词：地磁传感器；误差参数估计；磁测补偿；误差模型；卡尔曼滤波器中图分类号：V241．61文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)12—1649—05地磁传感器是地磁导航系统的核心敏感器件，实现地磁传感器的误差参数准确估计，就可以避免其测量精度很大程度决定了地磁导航系统的导航性校准参数不准确

7、带来的测量误差。地磁传感器的在能。由于传感器的安装误差、信息与数据处理以及线标定方法较为成熟应用主要是在卫星地磁导航领载体环境等有害因素的影响，捷联地磁传感器不可域。。。本文基于上述思想，提出了一种新的地磁避免会存在各种测量误差，进而会影响导航参数的传感器误差参数滤波估计与补偿方法。以期解决上解算精度I4。因此，提高地磁传感器的测量精度述问题。是实现高精度地磁导航的基础。针对地磁传感器的1地磁传感器测量模型校准问题，国内外学者开展很多相关研究工作，就目前而言，通常采用更高精度的地面标定设备对若三轴地磁传感器捷联安装于

8、载体时，其用于地磁传感器进行标定与校准，通过补偿方法来提高测量载体系内的地磁场矢量信息，地磁传感器的理其测量精度。由文献[4-5，8]可知，地磁传感器在想测量输出为：标定后长时间置放后，或者应用环境的改变，地磁传日。l=CbnH(1)感器的灵敏度和零偏等误差参数将会发生一定程度其中：日为地磁传感器理想测量输出值；为导的变化，造成事前所得标定参数