[发明专利]一种磁场干扰判断与校正方法

说明书

本发明涉及导航磁场判断与校正技术领域，具体涉及一种地磁干扰的判断与校正的方法及其装置，本发明一种地磁干扰的判断与校正方法及其装置，包括步骤一对装置内的多个传感器进行初始化校准；步骤二多个传感器同步记录磁场信息；步骤三：根据步骤2根据记录的信息判断是否存在外部干扰源；步骤四：建立起矢量方程组，解算方程组，解算得出干扰源的位置与强度，以及原始地磁方向，从而得出正确的地磁航向角；本磁场校正方法及其装置可对宽广区域的磁场干扰进行判断与校正,可对时敏性的干扰源进行判断与校正，校准快速简单、稳定精准、易于安装操作。

技术领域

本发明涉及导航设备外部干扰磁场校正技术领域，具体涉及一种地磁干扰的判断与校正的方法及其装置。

背景技术

在导航系统的发展过程中，导航系统一个最重要的功能就是提供载体的准确姿态及航向角信息。由惯性测量单元和磁力计构成的导航系统，可以提高姿态角及航向角的精度。磁力计在航海、航空应用比较广泛，但在干扰强烈，如陆地导航，应用仍然存在一定问题，致力于寻找一种快速、高精度的磁干扰判断和补偿方法是磁力计校正及补偿的难点所在。

用地磁场进行导航定位，具有无源、无辐射、抗干扰、全天时、全天候、体积小、能耗低的优点，因此在飞机、舰船和潜艇等领域得到广泛应用，导航载体通过磁传感器测量空间的磁场信息，这些磁场信息不仅包括导航定位所用的地磁场信息，也包括载体自身的干扰磁场信息，高精度的地磁导航过程中需要对磁传感器的观测磁场信息进行处理，实时对载体磁场干扰进行补偿，提高地磁导航精度。

目前，有关对导航系统中的磁力计进行校正、干扰检测、补偿方法已经很普遍，部分方法也很成熟，可以达到的一定的精度要求。但是，对于需要快速稳定精确的要求的场合现有方法还不能满足。

发明内容

本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种快速精准判断磁场干扰与校正的方法及其装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种磁场干扰判断与校正方法，方法包括以下步骤：

步骤一：将包括有多个传感器的校正装置安装固定在待校正的设备上，进行初始化校准；

步骤二：多个传感器同时记录数据，数据包括磁场强度与方向;

步骤三：根据步骤二记录的地磁数据建立起矢量方程组，解算方程组，解算得出是否存在外部磁干扰源；

步骤四：当步骤三判断有干扰时根据步骤二记录的地磁数据建立起矢量方程组，解算方程组，解算得出干扰源的位置与强度，以及原始地磁方向，从而得出正确的地磁航向角。

所述传感器为包含有地磁的传感器，前后相邻的传感器的相对位置为固定值。

进一步优选，所述九轴传感器为4个。

所述步骤一进行初始化校准时，在完成地磁传感器的固定安装后，应至少进行一次初始化工作，对地磁的初始指向进行校准。

现有生活中例如手机等一些小型设备的导航时，普遍采用八字校准方法对磁场干扰进行校正。但是相对较大体积的设备例如汽车，难以采用八字校准方法，本专利采取简单的旋转一周方便操作即可快速校正。

所述步骤一进行初始化校准时，先将汽车旋转一周，获取设备空间内的初始地磁数据；通过对数据进行球体拟合，进行一次性的内部误差消除校准。

所述的初始化工作，对地磁的初始指向校准,球体拟合方法为：对于获得的初始地磁数据，记录为（x1,y1）、（x2，y2）、（x3、y3）…，x的补偿量设为offsetX，y的补偿量设为offsetY；拟合后的球体圆心设为（centreX，centreY），半径为R；

X1 = ∑x ； Y1 = ∑y ；

X2 = ∑x^2 ；Y2 = ∑y^2；