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