三轴磁传感器标定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种三轴磁传感器标定方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，磁传感器又名磁力仪、磁强计，经常用于姿态确定或科学测量领域。 由于外界干扰和制造工艺的不完善，三轴磁传感器存在误差，因而，在使用三轴磁传感器之 前，必须对其进行标校。发明人经研宄发现，目前三轴磁传感器主要基于模恒定原理进行标 定，是建立在非最优一一次优估计基础之上的，因此标定结果是次优的，精度有待提高。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种三轴磁传感器标定方法，以改善现 有技术中二轴磁传感器的标定精度有待提尚的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
[0005] 本发明实施例提供了一种三轴磁传感器标定方法，所述方法包括：
[0006] 获得三轴磁传感器的测量模型，所述测量模型中包括标定参数；
[0007] 采用基于所述标定参数的二次函数的极大似然估计得到所述标定参数确定值。
[0008] 其中，所述测量模型为：
[0009] =Tn^ +h+e(Pk= 1，2, ...N，其中，N为所述三轴磁传感器获得的数据采样点 个数；为所述三轴磁传感器在坐标系下的磁场向量，n4|=l;T为上三角矩阵；h为磁 kI 偏置向量，ek为独立同分布的高斯白噪声。
[0010] 其中，所述T为上三角矩阵，所述极大似然估计为：
【主权项】
1. 一种三轴磁传感器标定方法，其特征在于，所述方法包括： 获得三轴磁传感器的测量模型，所述测量模型中包括标定参数； 采用基于所述标定参数的二次函数的极大似然估计得到所述标定参数确定值。
2. 根据权利要求1所述的三轴磁传感器标定方法，其特征在于，所述测量模型为： L=Tm丨+h + e,，k= 1，2，...N，其中，N为所述三轴磁传感器获得的数据采样点个 数；为所述三轴磁传感器在坐标系下的磁场向量，|?4| = 1 ; T为上三角矩阵；h为磁偏 置向量，ek为独立同分布的高斯白噪声。
3. 根据权利要求2所述的三轴磁传感器标定方法，其特征在于，所述T为上三角矩阵， 所述极大似然估计为：
_其中，U(3)为上三角矩阵T的集 si. T E k = 合；λ k为约束条件|"4| = 1的拉格朗曰系数；Θ为标定参数，θ = 。
4. 根据权利要求1~3任意一项所述的三轴磁传感器标定方法，其特征在于，设所述极 大似然估计中，需要确定的标定参数为x，x =[胃^(T) I/ mf…ι<木…/Iiv]'其 中，vec(T)表示将T按照列的顺序拼接起来、剔除下三角元素之后得到的向量，所述获得所 述标定参数的极大似然估计，得到所述标定参数确定值，包括： 根据约束条件|mt| = 1，得到约束方程：
，其中，8)为克罗内克积；A为三维对称矩阵； vec (A)为将A按列的顺序拼接起来、剔除下三角元素之后得到的向量；上标T表示矩阵或 向量的转置； 将Y中与A下三角元素对应的列分别合并到与A上三角元素对应的列中； 设YtY的特征向量为％，特征向量％具有最小特征值，有z = h/XΑ>6 -牧；)； 从 ζ 中提取出对应的 A、b 和 c，有 h(tl)= -A、/2，T(CI)= (chol(A)K1，其中，chol( ·)为 矩阵的乔莱斯基分解；初始拉格朗曰系数= 初始磁场向量mf > = f ; 迭代计算直至满足收敛条件： 以11 =Xw -[Η!#]-1 J|xW , i = 0, 1，…，其中，J为雅可比矩阵导数向量，H为海森矩阵。
5. 根据权利要求4所述的三轴磁传感器标定方法，其特征在于，所述雅可比矩阵导数 向量J和所述海森矩阵H为：
【专利摘要】本发明实施例提供了一种三轴磁传感器标定方法，有效改善了现有技术中三轴磁传感器的标定精度有待提高的问题。本发明实施例中的三轴磁传感器标定方法，所述方法包括：获得三轴磁传感器的测量模型，所述测量模型中包括标定参数；采用极大似然估计得到所述标定参数确定值。该三轴磁传感器标定方法设计巧妙，显著提高了三轴磁传感器的标定精度，实施方便，易于推广应用。
【IPC分类】G01R35-00
【公开号】CN104765013
【申请号】CN201510193467
【发明人】武元新, 罗诗途
【申请人】武元新, 罗诗途
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月22日