一种磁阻式电子罗盘测试和标定方法研究.pdf

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1、第27卷第5期传感技术学报Vo1．27No．52014年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMaV2014ResearchOilTestandCalibrationMethodsofaMagneticResistanceTypeElectronicCompassCHEN，ZHANGTiemin，PENGXiaodong(1．CollegeofEngineering，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510642，Chin

2、a；2．StateKeyLaboratoryofRobotics，ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，China)Abstract：Thepossibleerroranditssourceofmagneticcompassareanalyzed．Inviewofthecompasserror，ellipticassumecompensationmethodcombinedwithleastsquareme

3、thodforcompensatingcoeficientmethodwereproposedheretocalibratetheelectroniccompass．Theexperimentverifiedthemaximumerrorisdropfrom34．2。to3。whenthecompasssystemiscompensated．Andtheexperimentresultsdemonstratethatthecompasssystemcanbeusedincommonnavigationfie

4、ld．Thismethodisalsoapplicabletoothermagneticcompasscalibration．Keywords：electroniccompass；calibration；leastsquaremethod；ellipsehypothesiscompensationEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．05．010一种磁阻式电子罗盘测试和标定方法研究术陈瑜，张铁民，彭孝东(1．华南农业大学工程学院，广州510642；2．机器人

5、学国家重点实验室中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110016)摘要：在分析了影响磁罗盘工作过程中可能存在的误差及其来源，针对罗差误差，提出一种椭圆假设补偿法与最小二乘法求补偿系数相结合的方法对电子罗盘进行标定。实验验证了最大误差达34．2。的电子罗盘系统经过标定补偿后误差降至3。以内，能基本满足一般导航系统的要求。该方法也适用于其他磁罗盘的标定。关键词：电子罗盘；标定；最小二乘法；椭圆假设补偿中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)05-0622-05当今大多数导航系统使

6、用某种型号的罗盘来确或处理时延较大时则取决于电子罗盘和INS误差的定航向。目前有几种类型的电子罗盘可供选择：磁校正预测值。因此文中采用椭圆假设补偿法与最小通门、磁阻式、磁感应式以及其他类型。其中磁二乘法求补偿系数相结合的方法对电子罗盘进行误阻(MR)传感器灵敏度高，响应时间快，固态封装尺差补偿，实验表明，经过标定补偿后的电子罗盘系统寸小，并作为集成电路易批量生产。因此，本课题组精度可以由原先的34．2。达到3。以内。的导航系统选择了磁阻式的电子罗盘。但由于磁阻1电子罗盘DCT0测试和标定系统式电子罗盘容易受

7、到制造和环境等因素的影响，不可避免地会出现各种误差，因此要对误差进行补偿1．1电子罗盘简介校正，以得到较为准确的航向信号。项目选购的电子罗盘DCM250是瑞芬公司开发本课题组正在研究设计一套应用于高地隙农业的低成本三维电子罗盘，其引进了美国三维补偿技移动作业平台的自动导航系统，为了实现系统的小术，使得在产品倾斜±40。的环境下依然可提供准确型化，低成本，并具有较高的精度，因此设计了一套的航向数据。DCM250单板是小型低功耗的器件，基于图像处理系统、电子罗盘和INS(惯性导航系价格适中，其航向的分辨率为0．

8、1。，而俯仰与翻滚统)的组合导航系统。该组合导航系统的性能依赖的分辨率达到了0．01。，且有±40。的倾角补偿。另采集的图像质量和处理速度，当图像信号受到干扰外，DCM250具有一定的补偿功能。项目来源：国家“十二五”课题项目(2013AA102300)；机器人学国家重点实验室开放课题项目(RI2012—002)收稿日期：2014—03—16修改日期：2014—04—16第5期陈瑜，张铁民等：一种磁阻式电子罗盘测