基于截断总体最小二乘算法的车载三轴磁力仪标定.pdf

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1、第36卷第3期兵工学报V01.36NO.32015年3月ACTAARMAMENTARIIMar.20l5基于截断总体最小二乘算法的车载三轴磁力仪标定张滢,杨任农,李明阳,左家亮,陈星伊(1.空军工程大学航空航天工程学院,陕西西安710051;2.西安卫星测控中心,陕西西安710043)摘要:以陆用车载磁导航为应用背景,提出一种正则化三轴磁力仪标定算法。由于车辆的机动受到限制,用于标定三轴磁力仪的观测方程是严重病态的。传统的三轴磁力仪标定方法缺乏对病态问题的处理,难以获得准确的标定参数。文中采用截断总体最小二乘(TTLS)技术对病态的磁力仪标定问题进行求解。该方法能够有效地抑制观测方程两端的误

2、差,并且适合处理强病态问题。通过车载实验对该方法的有效性进行研究,结果表明文中提出的方法能够有效地减缓磁力仪标定中的病态影响,获得更为稳定的数值解,补偿后的平均航向角估计精度为1.5。,满足车载磁导航的精度要求。关键词:控制科学与技术;截断总体最小二乘;标定;车辆导航中图分类号:V249.32文献标志码:A文章编号:1000.1093(2015)03—0427—06DOI:10.3969/i.issn.1000—1093.2015.03.007CalibrationofVehicularThree-axisMagnetometerviaTruncatedTotalLeastSquaresAl

3、gorithmZHANGYing,YANGRen—nong,LIMing—yang,ZUOJia.1iang,CHENXing—yi(1.AeronauticsandAstronauticEngineeringCollege,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710051,Shaanxi,China;2.Xi’anSatelliteControlCenter,Xi’an710043,Shaanxi,China)Abstract:Aregularizationthree—axismagnetometercalibrationalgorithmispropos

4、edforvehicularnaviga—tion.Duetotheconstrainedmanoeuvreofthevehicle.alinearobservationalequationsystemforcalibra—tionofthree—axismagnetometerisseverelyill—posed.Thetraditionalcalibrationmethodsmayresultinan—reliablesolutionsinthelackofdealingwithill-posedproblem.Theill-posedproblemissolvedbyusingthe

5、truncatedtotalleastsquares(TTLS)technique.Thismethodcaneffectivelysuppresstheerrorsonbothsidesoftheobservationequation.Furthermore,theTTLSmethodisusedtosolvetheill-posedprob—lems.AvehiCUlarnavigationexperimentisconductedtovalidatetheeffectivenessofthemethod.There·suitsshowthattheproposedalgorithmca

6、neffectivelymitigatetheill-posedproblemandobtainmoresta‘blenumericalsolutions.Themeanvalueoftheheadinganglesfromthecalibratedmeasurementsisequalto1.5。,whichmeetsthevehicularnavigationapplication.Keywords:controlscienceandtechnology;truncatedtotalleastsquares;calibration;vehiclenavigation收稿日期:2014~4

7、-17作者简介:张滢(1988一),女,博士研究生。E-mail:zha“gying1988@126.corn;杨任农(1969一),男,教授,博士生导师。E—mail:cmproof@gmail.COB428兵工学报第36卷有效地抑制磁力仪标定中的病态问题,获得良好的0引言标定效果。三轴磁力仪是一种低成本的导航定向传感1磁导航原理器”。它通常与其他传感器组合以获得捷联载体的航向估计。以陆用车辆导航为例,捷联

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