本实用新型涉及无线定位技术领域，具体涉及一种手持式MEMS磁力计的航向校正装置。
背景技术：
MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System，微机电系统)磁力计作为一种磁场测量仪器，通过测量周围磁场在三轴磁力计上的分量来计算航向角，具有体积小、功耗低、成本低，可靠性高、航向误差不随时间累积等优点。但是，MEMS磁力计在使用过程中容易受到外界坏境的干扰，为了提高航向精度，在使用之前需要对磁力计航向进行校正。
目前MEMS磁力计误差补偿的常用方法有泊松模型补偿法、基于外部航向基准辅助的罗差补偿法、椭圆拟合补偿法等。泊松模型补偿法，可采用十二位置翻滚法或者借助外部姿态参考数据进行最小二乘递推等方法来确定12个参数，补偿过程操作复杂，计算量大。基于外部航向基准补偿方法，在校正过程中需要外部航向作为基准，补偿效果佳。现有的椭圆补偿法都是无磁转台上进行实验，补偿效果较好，然而在实际使用中，用户通常是手持测量设备工作，由于倾斜、抖动以及外界磁场的干扰会使航向产生较大误差。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种装置，利用上述各种误差补偿方法以及公开的其它方法，对手持式MEMS磁力计进行航向校正，提高航向精度。
本实用新型的技术方案：装置中包括了信息获取单元、信息预处理单元、信息处理单元和数据输出单元。所述信息获取单元由三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计构成。所述信息预处理单元由A/D转换器1、A/D转换器2以及均值滤波器1、均值滤波器2构成。三轴加速度计和三轴陀螺仪的输出端连接A/D转换器1的输入端，A/D转换器1的输出端连接均值滤波器1的输入端；三轴磁力计的输出端连接A/D转换器2的输入端，A/D转换器2的输出端连接均值滤波器2的输入端。所述信息处理单元主要包括能够加载并执行预置程序的处理器，所述数据输出单元主要包括串口输出模块。
附图说明
图1是本实用新型的实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，是本实用新型一种实施方案的结构示意图。装置中包括了信息获取单元、信息预处理单元、信息处理单元和数据输出单元。所述信息获取单元由三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计构成。所述信息预处理单元由A/D转换器1、A/D转换器2以及均值滤波器1、均值滤波器2构成。三轴加速度计和三轴陀螺仪的输出端连接A/D转换器1的输入端，A/D转换器1的输出端连接均值滤波器1的输入端；三轴磁力计的输出端连接A/D转换器2的输入端，A/D转换器2的输出端连接均值滤波器2的输入端。所述信息处理单元主要包括能够加载并执行预置程序的处理器，所述数据输出单元主要包括串口输出模块。
所述三轴加速度计可测量载体在X、Y、Z三轴方向的加速度，三轴加速度计每轴输出一种与加速度大小成正比的脉冲信号信号。所述三轴陀螺仪可测量载体在X、Y、Z三轴方向的角速度，三轴陀螺仪每轴输出一种与角速度大小成正比的脉冲信号信号。所述三轴磁力计可测量载体在X、Y、Z三轴方向的磁场强度，三轴磁力计每轴输出一种与磁场强度大小成正比的脉冲信号信号。所述信息预处理单元包含了A/D转换器1和A/D转换器2。A/D转换器1将三轴加速度计每轴输出的与加速度大小成正比的脉冲信号信号转换为加速度值Ax、Ay、Az，以及将三轴陀螺仪每轴输出的与角速度大小成正比的脉冲信号信号转换为角速度值Gx、Gx、Gz。A/D转换器2将三轴磁力计每轴输出的与磁场强度大小成正比的脉冲信号信号转换为磁场强度值Hx、Hy、Hz。
手持式MEMS磁力计在使用过程中由于手部的抖动，会导致系统振动，造成数据采集期间因抖动产生噪声，抖动产生的噪声可通过均值滤波器得到改善。均值滤波器1的输出为滤波后的三轴加速度计加速度值A′x、A′y、A′z和滤波后的三轴陀螺仪角速度值G′x、G′y、G′z，均值滤波器2的输出为滤波后的三轴磁力计磁场强度值H′x、H′y、H′z。
所述信息处理单元主要包括能够加载并执行预置程序的处理器，本实施例中采用了MCU微控制器作为信息处理单元，用于数据融合、罗差校正及航向解算。预置程序是目前已经公开的现有技术，根据公开的补偿校正方法写成，当然也可以采用创新的程序以便获得更加理想的效果。
MCU微控制器通过融合均值滤波之后的三轴加速度值A′x、A′y、A′z与均值滤波后的三轴角速度值G′x、G′y、G′z，可解算出载体的横滚角γ和俯仰角θ，再通过常用的倾斜补偿算法：
即可得到倾斜补偿后的X、Y轴方向地磁强度Hxc、Hyc。
罗差，指罗北与磁北的夹角。MCU微控制器采用椭圆补偿方法可以实现罗差校正，该误差为MEMS磁力计在某一小地域使用时的系统误差，由磁力计制造误差和当地小区域的微磁场环境共同决定，通过椭圆补偿方法可以得到罗差校正后X、Y轴真实磁场强度值MCU微控制器根据罗差校正后的X、Y轴真实磁场强度值可计算出载体航向角α。
所述数据输出单元由串口模块组成，串口模块的输入接MCU微控制器的输出，串口模块输出为载体横滚角γ、俯仰角θ和航向角α。