一种磁性目标定位跟踪系统的标定方法.pdf

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1、第3卷第5期集成技术Vo1．3No．52014年9月JOURNALOFINTEGRATIONTECHNOLOGYSep．2O14一种磁性目标定位跟踪系统的标定方法胡超任宇鹏王文虎。宋霜冯忠晴王永辉袁小英(浙江大学宁波理工学院信息科学与工程学院宁波315100)(太原科技大学电子信息工程学院太原030024)(宁波大学信息科学与工程学院宁波315211)(新加坡国立大学生物医学工程系新加坡119077)摘要文章磁目标跟踪系统选用霍尼韦尔HMC1043磁传感器阵列来采集永磁体的磁场信息，并实现定位。由于磁场传感器阵列的各传感器位置、方向和灵敏度直接影响系统定位的精确度，所以要求对这些磁传感器参数

2、进行准确的标定。文章针对磁传感器阵列的标定问题提出了目标误差函数和优化计算方法。通过对所有参数的迭代计算和优化更新使目标误差函数达到最小，完成对磁传感器的位置、方向和灵敏度等参数的标定。文章方法已对实际传感器系统实施应用。在MATLAB环境下，PC机采集目标磁体的磁场信号，通过算法计算确定所有磁传感器的位置、方向和灵敏度，完成标定。通过文章方法的标定，系统定位精度有明显的提高，本方法的可行性和合理性也因此得到验证。关键词永磁体定位；磁传感器阵列；位置与方向；灵敏度系数中图分类号TP212．9文献标志码AACalibrationMethodfortheMagneticTargetTrackin

3、gSystemHUChaoPENYupeng’WANGWenhuSONGShuangFENGZhongqing‘WANGYonghui’。YUANXiaoying，(SchoolofinformationScienceandEngineering,NingboInstituteofTechnology，ZhejiangUniversity，l~ngbo315100，China)。(Ta&uanUniversityofScienceandTechnology，Ta&uan030024，China)(FacultyoflnformationScienceandEngineering，Ningbo

4、University，Ningbo315211，China)(DepartmentofBiomedicalEngineering,NationalUniversityofSingapore，Singapore119077，Singapore)AbstractThemagneticsensorarrayHoneywellHMC1043wasusedtocollectthemagneticinformationofthepermanentmagnet．Becausetheprecisionofthesystemisdirectlyaffectedbysensorparametersincludi

5、ngtheposition，thedirectionandthesensitivitycoeficientofthesensorarray,theaccuratecalibrationofthemagneticsensorswasindispensabletoobtaintheaccuratesensorparametersofthesensorarrayinthemagnetictrackingsystem．Amethodofobjectiveerrorfunctionandoptimizationcalculationfortheproblemofmagneticsensorscalib

6、rationwasproposedinthispaper．Theerorfunctionwasminimizedthroughupdatedparametersanditerativecalculation．Thentheaccurate收稿日期：2014—08—01基金项目：国家自然科学基金(61273332)作者简介：胡超，特聘教授，博士生导师，研究方向为自动化、智能信息处理和机器人控制；任宇鹏(通讯作者)，硕士，研究方向为自动化、嵌入式控制系统与应用，E-mail：riencype@163．coln~王文虎，硕士，研究方向为物联网终端协议和软件开发；宋霜，博士后，研究方向为生物医学工程

7、、计算机应用和机器人控制；冯忠晴，硕士，研究方向为自动化、嵌入式控制系统与应用；王永辉，硕士，研究方向为自动化和智能信息处理；袁小英，硕士，研究方向为智能信息与图形图像信息处理。集成技术location，directionandsensitivitycoeficientofthesensorsarraywereobtained．Thismethodwasappliedtotheactualsensorsyst