[发明专利]一种基于椭球拟合的磁力计校正方法

权利要求书

1.一种基于椭球拟合的磁力计校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据磁力计所受到误差影响，建立磁力计误差模型：

其中是磁力计的输出矢量，B^b是当地磁场矢量在载体坐标系中的分量，b₀是总偏置误差矢量，M＝C_mC_nC_s(I_3×3+C_si)是总变换矩阵，C_s是比例因子误差矩阵，C_m是安装误差矩阵，C_n是非正交误差矩阵，C_si是软磁误差矩阵，I_3×3是3×3维单位矩阵，M^-1为矩阵M的逆矩阵；

(2)根据磁力计误差特性以及收集到的磁力计测量数据，将磁力计误差模型转化为磁力计椭球误差模型；

(3)计算磁力计椭球误差模型中的参数，并计算出椭球拟合的残差；

(4)根据残差的统计信息确定满意区间，并计算满意值、满意区间概率，所述满意值为服从正态分布的变量落入满意区间的概率，满意区间概率为测量数据落入满意区间的概率，当满意区间概率小于根据正态分布所求的满意值，去除去噪点，返回步骤(3)利用剩余数据重新计算磁力计椭球误差模型中的参数，并计算出椭球拟合的残差，再次执行步骤(4)，直到满意区间概率大于根据正态分布所求的满意值，进而求出椭球拟合的误差，完成磁力计校正；；

步骤(2)中磁力计椭球误差模型的代数形式为：

其中α＝(a,b,c,d,e,f,p,q,r,s)为椭球参数，v为磁力计误差模型中的磁力计的输出矢量v_x,v_y,v_z分别为v在三维坐标系中三个坐标轴上的分量；

所述椭球拟合的残差R为：R＝S*α₀；其中S为磁力计输出的N个测量值构成的矩阵，S＝(v₁,v₂,v₃,...,v_N)，v_i是第i个测量值；其中α′＝(a′,b′,c′,d′,e′,f′,p′,q′,r′,s′)为步骤(3)中计算得到的磁力计椭球误差模型中的参数，α′(10)是α′的第10列的元素，即α′(10)＝s′，X₀为椭球球心，

2.根据权利要求1所述的基于椭球拟合的磁力计校正方法，其特征在于，通过最小二乘法计算磁力计椭球误差模型中的椭球参数α。

3.根据权利要求1所述的基于椭球拟合的磁力计校正方法，其特征在于，步骤(4)包括如下步骤：

(4.1)求出椭球拟合残差的平均值和标准差

(4.2)确定满意区间为计算满意区间概率P，P为测量数据落入满意区间的概率；计算满意值Q，Q为服从正态分布的变量x落入满意区间的概率；

(4.3)若概率P大于满意值Q，可直接进行椭球误差的求解；若概率P小于满意值Q，则去掉测量数据在满意区间之外的点，然后返回步骤(3)利用剩余数据重新计算磁力计椭球误差模型中的参数，并计算出椭球拟合的残差，再次执行步骤(4)，对残差结果进行分布计算分析，直到概率P大于满意值Q，进而求出椭球拟合的误差。