基于椭球拟合的磁梯度张量系统集成校正

作者：李青竹; 李志宁; 张英堂; 尹刚; 李金朋

来源：中国惯性技术学报, 2018, 26(02): 187-195.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2018.02.008

• 梯度测量技术
• 磁通门传感器
• 磁干扰补偿
• 椭球拟合
• 误差校正
• 最小二乘法

为了提高磁梯度张量系统测量精度,针对磁传感器轴位偏差、标度因子与非正交性,传感器阵列间非对准误差以及载体磁干扰等误差因素,提出了基于椭球拟合的磁梯度张量系统集成校正方法。根据硬、软磁材料磁场数学模型,将磁传感器系统误差和硬、软磁干扰误差构建为集成误差系数矩阵和集成零漂向量两部分,基于最小二乘椭球拟合建立了集成补偿模型以此校正传感器输出。通过正交系间旋转矩阵构建非对准参数的线性方程组并得到最小二乘估计,以此对准张量系统。研究结果表明:仿真校正后传感器总磁场强度(TMI)和系统张量分量有效收敛于预设测量噪声;实验校正后各传感器输出具有较高重合与同轴性,总磁场强度均方根误差(RMSE)降至约5nT,张量分量均方根误差限制在20nT/m内。该方法能够稳定可靠地提高磁梯度张量系统测量精度。

• 单位
  中国空气动力研究与发展中心; 中国人民解放军陆军工程大学