[发明专利]一种磁电子罗盘误差补偿方法

摘要

本发明提出了基于变形圆分布及周期性假设的磁电子罗盘误差补偿方法。要提高磁电子罗盘的测量精度，必须补偿周围铁磁物质等因素所引起的测量误差。目前，国内外流行的补偿方法是基于环境干扰磁场的影响导致磁场强度的水平投影分量的分布由正圆形变为椭圆形的假设的。但因为影响因素较多，情况复杂，实际上无法保证磁场强度的水平投影分量的分布为严格的椭圆形。针对这一情况，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，实现地磁方位角的高精度测量。

主权项

1.一种可用于磁电子罗盘误差补偿的方法，其特征是当磁电子罗盘在周围环境中匀速转动多圈，那么测得的未经补偿的方位角αm、方位角测量误差Δα都将发生周期性变化，都可以表示为方位角α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$\text{Δα=}{a}_0+\underset{n=1}{\overset{j}{\Sigma }}(a_n\cos \mathrm{n\alpha }+b_n\sin \mathrm{n\alpha })$ 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αm；(3)根据标定装置输出的转角数据α计算方位角误差Δα＝αm-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$\text{Δα=}{a}_0+\underset{n=1}{\overset{j}{\Sigma }}(a_n\cos \mathrm{n\alpha }+b_n\sin \mathrm{n\alpha })$ 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αm；(2)根据补偿公式$\text{Δα=}{a}_0+\underset{n=1}{\overset{j}{\Sigma }}(a_n\cos \mathrm{n\alpha }+b_n\sin \mathrm{n\alpha })$计算更正值-Δα，计算时首先用方位角近似值αm代替方位角真实值α，如需较高精度则进行多次迭代；(3)计算补偿后方位角测量值α′＝αm+(-Δα)。