[发明专利]一种基于GNSS定位的磁偏角校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁偏角校准，特别涉及一种应用在GNSS仪器上的磁偏角校准方法。

背景技术

传统的GNSS测量中，没用使用磁传感器来进行修正，磁传感器的校准使用传统固定的方位角方式来技术偏差，本发明通过GNSS定位技术，反算出正确的方位角，再和磁传感器输出的数据一起计算出一组转换参数，使得用这组参数转换时在各个方向上的计算结果离真值最近，这样可以方便在野外进行磁校准，提高效率。

现有的利用GNSS进行磁偏角校准相关的专利主要集中在各个专用领域的子系统实现，与相近的专利有申请号为：CN201410053881的中国发明专利，该专利公开了一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法，描述了在面积狭小、有效视距不足的海岛礁上用地磁经纬仪和陀螺经纬仪相互对瞄的方法进行磁偏角测量的方法。

但在现有的校准方法中没有和GNSS高精度仪器结合起来，无法将GNSS和磁传感器的联合应用；同时，无法通过GNSS定位来进行磁校准，使得测量不能方便，快捷，效率低。

基于以上现有技术中存在的问题，亟待研制一种新型的磁偏角校准方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于GNSS定位的磁偏角校准方法，以克服现有技术中存在的无法将GNSS和磁传感器的联合应用，无法通过GNSS定位来进行磁校准问题。

为达上述目的，本发明提供了一种基于GNSS定位的磁偏角校准方法，其特征在于，所述方法包括：

标准方位角获取步骤：用于在GNSS接收机上，利用GNSS的定位计算出多个方向上的中心点与偏离点之间的标准方位角；

投影方位角获取步骤：用于通过采集到的传感器数据，分别计算多个方向上的磁传感器的X轴在水平面投影的投影方位角；

磁偏角获取步骤：用于分别计算每个所述方向上，所述标准方位角与所述投影方位角之间的差值，基于每个所述方向上的所述差值的平均值获得磁偏角，进行所述磁传感器的校准。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述多个方向为：东、西、南和北方向。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述标准方位角获取步骤，包括：

坐标测量步骤：通过对中杆测量所述中心点与所述偏离点的坐标值；

差值计算步骤：基于所述中心点与所述偏离点的坐标值，计算所述中心点与所述偏离点在不同平面方向上的差值；

标准方位角计算步骤：基于所述中心点与所述偏离点在不同平面方向上的差值，通过反正切三角函数，计算所述标准方位角A。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述标准方位角获取步骤，还包括：

各方向标准方位角计算步骤：重复执行所述坐标测量步骤、所述差值计算步骤和所述标准方位角计算步骤，分别计算所述东、西、南和北方向上的标准方位角A东、A西、A南、A北。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述投影方位角获取步骤，包括：

磁分量计算步骤：根据磁步进拟合参数及磁步进平移参数，分别计算所述磁传感器在X、Y和Z坐标轴的磁分量；

补偿分量计算步骤：根据俯仰角和横滚角，计算所述磁传感器在X、Y和Z轴的补偿分量；

X轴方位角计算步骤：根据所述磁分量及所述补偿分量，计算所述磁传感器的X轴方位角；

投影方位角计算步骤：基于所述俯仰角、所述横滚角及所述磁传感器的X轴方位角，计算对中杆在水平面的投影方位角B。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述投影方位角获取步骤，还包括：

各方向投影方位角计算步骤：执行所述磁分量计算步骤、所述补偿分量计算步骤、X轴方位角计算步骤和投影方位角计算步骤，分别计算所述东、西、南和北方向上的投影方位角B东、B西、B南和B北。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述磁偏角获取步骤，还包括：

磁偏角计算步骤：分别计算所述标准方位角A东、A西、A南和A北与所述投影方位角B东、B西、B南和B北方向的差值，并计算所述差值的平均值，获取最终的磁偏角C平。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述磁偏角计算步骤采用以下公式进行计算：

C平＝(C东，C西，C南，C北)/4；

其中，所述C东＝A东-B东；所述C西＝A西-B西；所述C南＝A南-B南；所述C北＝A北-B北。

上述基于GNSS定位的磁偏角校准方法，所述标准方位角获取步骤采用高斯-克吕格投影计算所述标准方位角。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：