基于自适应遗传算法的三轴磁强计误差校正方法.pdf

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1、第27卷第3期传感技术学报V01．27No．32014年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2O14CalibrationforTri-AxialMagnetometerBasedonAdaptiveGeneticAlgorithmLUZhaoxing，ZHANGJinsheng，WANGShicheng，CAIXinhua(TheSecond4rtilleryEngineeringUniversity，Xi’an710025，China)Abstract：Tri—axialmagnet

2、ometersarewidelystudiedandusedingeomagneticmeasurement．Theinfluenceonthemeasurementresultscausedbytri—axialnon0rth0g0naHtviSanalyzed，andthecalibrationformulaiSestablished．Anoptimizationmathematicalmodelisestablishedtogetthenonorthogonalerrorangles，andtheAdaptiveGenetic

3、AlgorithmiSusedtosolvethemode1．inordertoachievetheidentificationofintrinsieparametersandthecalibrationofmeasurementerrors．ThemeasurementexperimentofFGM一2000tri—axialmagnetometeriSdonetoverifythecalibrationmethod．andresultsshowthattheeffectiSobvious．themeasurementerrori

4、Sreduced88．1％andthemeasurementaccuracyissignificantlyimproved．Keywords：tri—axialmagnetometer；adaptivegeneticalgorithm；parameteridentification；errorcalibrationEEACC：5180doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．03．011基于自适应遗传算法的三轴磁强计误差校正方法术卢兆兴，张金生，王仕成，蔡欣华(第二炮兵‘程大学精确制导与仿真实验室，西安71

5、0025)摘要：』轴磁强计已被广泛应用于空间磁场的测量。分析三轴不正交对三轴磁强计测量结果带来的影响，得到三轴磁强计的误差校正公式，建立求解非正交误差角的最优化数学模型，并运用自适应遗传算法对模型进行求解，实现对磁强计同有参数的辨识和测量误差的校正。通过FGM一2000i轴磁力仪实测实验对校正方法进行验证，结果表明，校正方法效果明显，仪器的测量误差减小了88．1％，测量精度显著提高。关键词：=三轴磁强计；自适应遗传算法；参数辨识；误差校正中图分类号：TM936文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)03—0331—06

6、近年来，随着自动控制、工程检测、电子技术的计的误差校正开辟了新的思路。文献[9]提出了一发展，i轴磁强计被广泛应用于地磁导航等诸多新种基于蚁群算法的三轴磁强计正交误差校正方法，领域，在空间磁场的测量与研究中发挥着重要作能较好地实现对i轴磁强计正交误差的校正。遗传用I-4J。准确测量空间地磁场值或得到完整的地磁算法作为一种基于生物遗传和进化机制的概率优化场信息，需要使用严格正交的二三轴磁强计。但是技术，具有运算简单、搜索过程灵活、搜索效率高以由于生产水平和安装工艺的限制，实际应用的三轴及隐含并行性等特点，是一类可以用于复杂系统优磁强计

7、不严格正交J。文献[4]中列出了一些厂家化计算的算法¨。J，特别适用于解决j轴磁强计参数生产的j轴磁强计三轴间夹角，大多数的磁强计的辨识问题。但一般遗传算法的交叉概率和变异概率非正交误差都超过了1。，这使得三轴磁强计的实际同定，不能反映种群的进化进程，容易产生早熟收敛测量数据存在较大测量误差。因此，三轴磁强计在和收敛速度慢的缺陷¨。因此，本文在应用遗传算使用时，必须对测量误差进行校正。法对问题进行求解时，针对一般遗传算法存在的不通常采用数值计算的方法，结合实验对三轴磁足进行了改进。改进后的自适应遗传算法能自动地强计的测量误差进行校正

8、J。近年来，生物学、人获取和积累相关搜索空间信息，采用动态自适应技工智能、神经网络等理论的发展与应用，为j轴磁强术控制参数选择，求得全局最优解_1一。这种方法项目来源：国家自然科学基金青年科学基金项目(61004128)收稿日期：20