【英文题名】
Research on Error Analysis and Calibration of Three-Axial Magnetometers
【作者】
孟健 ;
【导师】
王常虹 ;
【学位授予单位】
哈尔滨工业大学 ;
【学科专业名称】
控制工程
【学位年度】
2011
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】
2012-01-06
【关键词】
三轴磁强计 ;
仪表误差 ;
罗差 ;
递推最小二乘 ;
奇异值分解 ;
Cholesky分解 ;
【英文关键词】
three-axis magnetometers ;
instrument errors ;
compass deviation ;
recursive least squares ;
singular value decomposition ;
Cholesky decomposition ;
【中文摘要】
近些年,地磁导航一直是载体导航方式的研究热点。三轴磁强计作为地磁导航中重要的姿态估计传感器,其测量精度直接影响导航的精度,所以它的校正研究越来越为学者所重视。如何简单、精确的实现其仪表误差和罗差的校正,以及如何实现捷联式三轴磁强计的综合校正,是当前三轴磁强计校正这一研究领域的重要技术难点和热点。本文针对上述问题展开了研究,内容主要包括以下几个方面。
首先,研究了三轴磁强计仪表误差的校正。三轴磁强计的仪表误差主要包括:零偏误差、标度系数误差和三轴垂直度误差。通过对上述三种误差性质的分析,建立三轴磁强计的仪表误差校正模型。采用模值校正方法,将关于磁场矢量的模型改写成为关于其模值的模型,通过参数变换得到误差参数的线性方程组,并给出校正实现方案。然后用递推最小二乘算法辨识方程组的参数,并与线性神经网络辨识算法进行了比较,仿真结果表明在校正精度和收敛性方面前者明显优于后者。
其次,研究了三轴磁强计罗差的校正。三轴磁强计的罗差主要包括硬铁误差、软铁误差和对准误差。通过对三种误差的来源和性质进行细致的分析,建立三轴磁强计罗差的校正模型。采用模值校正方法,通过参数变换得到罗差参数的线性方程组,并给出校正实现方...
【英文摘要】
Three-axial magnetometers is the most important pose estimation sensor in the area of geomagnetic navigation, and the accuracy of it influents the navigation directly. As geomagnetic navigation has become the hotspot of the research, scholars are paying more attention on the study of three-axial magnetometers correction. How to achieve the instrument error and the correction of magnetic deviation simply and accurately and how to realize the correction of strapdown three-axial magnetometers are the significa...
【更新日期】
2012-02-13
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