基于遗传算法的数字罗盘误差补偿方法研究.pdf

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1、第25卷第6期传感技术学报V0l_25No．62012年6月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJun．2012AnErrorCompensationMethodforDigitalCompassBasedonGeneticAlgorithmsZHONGChen，JINHaihong，RENTeng，TIANLiu(1．SchoolofComputerandInformation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．SchoolofElectronicandIn

2、formationEngineering，AnhuiInst．ofArchitectureandIndustry，Hefei230022，China)Abstract：Errorcompensationofdigitalcompassisthekeyissuesforaccuracyimprovementofthemagneticnavigation．Byanalysingtheerrormechanism，anovelmethodhasbeenproposedforcorrectingtheerorsthroughtheGeneticAlgorithm

3、．Thecompensatoryparametersareobtainedfromtheprogressofcrossing，mutatingandchoosingintheGeneticAlgorithm．TheGeneticAlgorithmcansolvethelocaloptimumproblemsandachievetheglobaloptimumsolutionTheexperimentalresultsshowthattheGeneticAlgorithmiseffectivefortheenvironmentalmagneticfield

4、errorcorrection．Aftercompensation，thedigitalcompasscanprovideprecisedirectioninformationformagneticnavigationwiththeaverageerrorreducedfrom10．81。to0．53。．Keywords：magneticnavigation；digitalcompass；erorcompensation；GeneticAlgorithmEEACC：0290B；5180doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．0

5、6．017基于遗传算法的数字罗盘误差补偿方法研究术钟辰，金海红，任腾，田柳(1．合肥丁业大学计算机与信息学院，合肥230009；2．安徽建筑工业学院电子与信息工程学院，合肥230022)摘要：提高地磁导航精度的关键在于地磁罗盘的误差补偿，本文通过分析数字罗盘误差产生的原因，提出一种基于遗传算法的误差补偿方法，通过遗传算法的交叉、变异、选择等过程，对罗盘误差补偿参数进行优化，算法克服了传统方法的局部最优问题．达到一种全局最优化。实验结果表明：该算法可以有效修正环境磁场误差，将平均误差由补偿前的10．81。降低到0．53。，补偿后的罗盘可以为地磁导航提供更为

6、精确的航向信息。关键词：地磁导航；数字罗盘：误差补偿；遗传算法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)06-0803-04地磁导航是一种重要的导航方式，具有无源、无本文在倾斜补偿式数字罗盘硬件基础上，对罗辐射、全天时、全天候、全地域、能耗低的优良特征，盘误差的来源进行了详细的分析，研究了相应的误应用前景广泛[1]。地磁导航可以作为组合导航的差补偿算法，经实验验证，可以有效提高罗盘的辅助导航方式．与GPS及仿生导航等结合起来，可精度。以构成一种有多余度和导航准确度更高的多信息源1数字罗盘系统组合导航系统。地磁罗盘是地磁导

7、航的重要工具。依据地磁的数字罗盘由于其全固态等优点，被当作地磁场是地球的固有资源，在任何情况下地球磁许多载体测量航向的首选方法l2]。罗盘本身在制场的方向始终指向磁北，强度约为0．5Gauss～0．6造安装中存在一定的误差、磁传感器容易受外界磁Gauss[引。本文的数字电子罗盘就是在用磁阻传感器场的干扰等因素都将影响磁罗盘在应用中的稳定性测量磁场强度的三轴分量、用加速度计采集罗盘姿态和精度。设计合理的磁罗盘系统．对误差进行分析角信息的基础上，通过解算求得航向角_4]。和补偿就显得很重要。罗盘的软件设计采用基于KeilC51编译器的项目来源：安徽高等学校省

8、级自然科学研究项目(KJ2011B043)；国家大学生创新性实验计划项目(091