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摘要：由于地磁场具有长期稳定的特点，基于三轴磁传感器的地磁测量技术正成为国内外的研究热点。然而由于工艺水平的限制，磁传感器本身材料的限制和弹体本身铁磁材料的影响，导致地磁传感器会产生一系列误差，这些误差若不能校正，就会严重影响地磁场测量的准确度和精确度。因此，迫切地需要对误差因素进行研究，并建立误差模型和误差校正模型以获得更加准确和精确的地磁数据。27605
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本文首先分析地磁传感器误差的来源并对对自身误差模型、环境误差模型和综合误差模型进行综述，用地磁场理论值加上综合误差模型得到地磁场的测量值。然后根据误差产生的原因综述软磁和硬磁误差校正数学模型，对地磁场测量值进行标定。
毕业论文关键词 地磁传感器 三轴磁传感器 误差模型 误差校正模型
毕业设计说明书外文摘要
Title Study on Calibration of Rotating Shells Sensor
Abstract
Due to the geomagnetic field has the characteristics of long-term stability, based on three axis magnetic sensor geomagnetic measurement technology is becoming a hot spot of research at domestic and abroad.However because of the limitations of technological level constraints and the materials of magnetic sensor itself, a series of errors will be caused to the geomagnetic sensor generates .It will seriously affect the accuracy and precision of the measurement of the geomagnetic field, if these errors not corrected . Therefore,it is urgent to study the error factors, and establish the error model and error correction model to obtain more accurate and precise geomagnetic data.
At first, this paper analyzes sources of the geomagnetic sensor error and overview its error model, environmental error model and comprehensive error model,and use geomagnetic field theory value and the comprehensive error model to get the value of measurement of the magnetic field. Then according to the reasons which cause the error to overview the error of soft and hard magnetic error correction model of magnetic field measurement calibration,and then correct the calibration results.
Keywords Geomagnetic Sensor Three Axis Magnetic Sensor Error Model Error Correction Model
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国内研究现状 1
1.2.2 国外研究现状 2
1.3 本文研究的主要内容。 3
2 地磁传感器误差模型分析。 5
2.1 自身误差分析 5
2.2 安装误差分析 6
2.3 环境干扰误差分析。 8
2.4 综合误差分析。 9
2.4.1 综合误差模型 9
2.4.2 误差模型的椭球证明。 10
2.5 地磁传感器测量值 11
3 地磁传感器误差标定方法分析 12
3.1 三轴不正交及灵敏度标定分析 12
3.2 基于椭球拟合的标定方法分析。 12
3.2.1 椭球曲面拟合 12
3.2.2 牛顿迭代算法。 13
3.2.3 带椭圆约束的最小二乘椭圆拟合方法。 14
3.3 基于高斯牛顿迭代的标定分析 15
3.4 点积不变校正方法分析 16
3.5 最小二乘标定方法分析 17
结论 20
致谢 21
参考文献22
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
地磁场具有相对稳定的特性，且真实自然存在。地磁传感器是地磁测量中所需要的器件，它有无累计误差、体积小、响应速度快等优点，利用地磁探测技术测量旋转炮弹在磁场中的各个信号的分量，然后进行姿态信息的解算，如果其与微惯性器件组合使用，不仅地磁场体积小、重量轻、成本低的优点能很好的保留，还可以克服惯性器件累计误差的缺点；并且还能提高系统的抗过载，抗冲击等性能[1]。由于地磁场自然存在，地磁导航技术具有全天时、全天候、全地域等特征[2]。近年来，国内工业界和学术界十分重视地磁姿态测量，地磁导航的应用研究。