[发明专利]一种带噪声抑制的三轴磁传感器定标方法

说明书

技术领域

本发明属于弱磁探测技术领域，涉及一种带噪声抑制的三轴磁传感器定标方法。

背景技术

高精度三轴传感器以三轴磁通门传感器为主，由于在加工过程中，受到加工工艺、安装工艺和材料特性等因素的限制，三轴磁传感器本身存在零偏误差、标度系数误差、非正交误差等误差；同时，在三轴磁传感器使用过程中存在剩磁、软铁误差、硬铁误差和噪声等干扰因素，极大限制了三轴磁传感器的测量精度，导致其测量误差达到几百甚至上千纳特，使得三轴磁传感器难以满足高精度磁测的需求。

目前的国内外主流研究中，误差模型一般以输出磁场的椭球假设为基础，建立以校正参数为变量、传感器输出分量和姿态为系数的方程组；实测试验经常采用旋转法或翻转法；基于试验数据，选取优化算法进行参数估计，从而得到误差模型中的各类参数。而存在高斯噪声时，若单纯的通过测量数据平均的方法去除噪声，则根据椭球假设模型求得的误差参数为真实误差量的非一致性估计，在环境噪声较大且数据长度受限的高实时性约束下，上述误差估计方法就会失效。

因此，现有的三轴磁传感器的定标方法通常无法处理大噪声情况下的参数估计问题，且极少数考虑噪声影响的定标方法中需要预先得知噪声的分布特性，这在实际系统中通常难以得到。

发明内容

本发明的目的是提供一种带噪声抑制的三轴磁传感器定标方法，解决了现有技术中在噪声环境下三轴磁传感器定标不准确的问题，尤其是噪声较大且噪声特性未知情况下的误差参数估计失效的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种带噪声抑制的三轴磁传感器定标方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：确定噪声上限

假定其中噪声上限u_n>0，引入目标函数式：

QU(σn2)=|λmin(YALS(σn2))|,]]>当σn2∈(0,un2),---(7)]]>

即使得获得最小特征值λ_min所对应的，当趋于无穷时，趋于0，因此对u_n的约束是，当满足很小时，所对应的u_n即确定为噪声上限；

步骤2：对噪声方差进行估计

估计噪声方差如下式：