[发明专利]一种磁电子罗盘误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及利用地磁场实现定向功能的磁电子罗盘，给出了一种磁电子罗盘的测量误差补偿方法。

背景技术

当磁电子罗盘固定在载体上以后，地磁方位角测量结果会受到周围铁磁物质的影响。干扰磁场由硬铁磁场和软铁磁场两部分组成。当周围存在干扰磁场时，磁场强度水平投影分量的分布不再是正圆形，其形状发生了畸变(软铁磁场的影响)，并且其中心位置相对坐标原点也发生了偏移(硬铁磁场的影响)。以上因素的存在导致磁电子罗盘在地磁方位角测量过程中出现测量误差。国内外比较流行的补偿算法是基于环境干扰磁场的影响导致磁场强度水平投影分量的分布由正圆形变为椭圆形的假设的。即按照椭圆形来拟和磁场强度水平投影分量分布，求取有关系数，在使用过程中根据有关系数进行磁场测量值的补偿。以上补偿算法假定磁场强度水平投影分量的分布为规则的椭圆形，而实际上由于具体情况的复杂性很难保证这一条件的严格成立，因而限制了测量精度的提高。

发明内容

本发明提出了基于变形圆分布和周期性假设的误差补偿算法，以补偿周围铁磁物质等因素所引起的测量误差的一种可用于磁电子罗盘误差补偿的方法。

本发明是一种可用于磁电子罗盘误差补偿的方法，当磁电子罗盘在周围环境中匀速转动多圈，那么方位角α、测得的未经补偿的方位角α_m、方位角测量误差Δα都将发生周期性变化，都可以表示为磁电子罗盘转角β的周期函数的形式，在[0，2π]范围内，经周期延拓后的函数展成收敛级数的形式，可以用有限项的代数和来近似该函数，即

Δα=a0+Σn=1j(ancosnα+bnsinnα)]]>

其中，j为有限值正整数，a0、an、bn、(n＝1，2，3，...)为系数，

标定过程包括以下各步：

(1)旋转装有磁电子罗盘和标定装置的无磁转台，使其指向正北，确定此时方位角为0度；(2)根据实测磁场数据及当地磁偏角数据计算方位角近似值α_m；

(3)根据标定装置输出的转角数据α计算方位角误差Δα＝α_m-α；

(4)转动无磁转台使方位角增加某一角度，重复第二步和第三步，得到相应方位角时的磁电子罗盘方位角误差。直至方位角达到360度(与0度相同)；

(5)根据方位角误差计算补偿公式

Δα=a0+Σn=1j(ancosnα+bnsinnα)]]>

中的补偿系数a0、an、bn(n＝1，2，3，...)。

使用时，将根据标定得到的补偿公式系数计算更正值，其步骤如下：

(1)根据实测磁场数据及当地磁偏角数据计算方位角近似值α_m；