数字电子罗盘误差分析及校正技术研究.pdf

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1、第#&卷"第S期现代雷达[>BK#&"(>KS"""""""""""""""""""""""""""#%%*年S月Q>H6;291H1;",=26#%%*U)信号!数据处理!数字电子罗盘误差分析及校正技术研究蒋贤志（中国电子科技集团公司第二十八研究所，"南京#$%%%&）【摘要】"分析了硬铁干扰和软铁干扰等影响数字电子罗盘精度的因素，结合工程应用情况，研究了复杂应用模式下电子罗盘的误差校正技术，提出了在复杂应用模式下的误差校正措施和经验公式。给出的误差补偿算法，大大提高了复杂应用模式下电子罗盘的定向精度，校正结果在工程实践中得到验证。【关键词】"电子罗盘；硬铁干扰；软铁干扰；最小二乘法；

2、误差补偿中图分类号：’()*&""文献标识码：+!"#$%&’(#)*+,,’,!(-.&/0/-(%1-.02,-#0’(3*4)(05$*’67080#-.1’9:-//,-+(./012345085（’56#796:61;<5-2:808=86>?@5021AB6<8;>20<:’6<52>B>CD.;>=E@>;E>;180>2，"(12F02C#$%%%&，@5021）【!2/#,-4#】;-2850:E1E6;，8561=85>;121BD46:856G102?1<8>;:，6:E6<01BBD51;H0;>20286;?6;62<612H:>?80;>20286;?6;62

3、<6，I50<502?B=62<6856H0C081B<>GE1::J:561H02CE;6<0:0>2K’1L02C1<<>=28>?62C0266;02C1EEB0<180>2:，856<1B0M;180>286<520N=6>?H0C081B<>GE1::0::8=H06H?>;<>GEB6O1EEB0<180>2G>H6:K+26IG685>H12H6GE0;0<1B?>;G=B1;6I6;6>M81026H?>;6;;>;<>GE62:1380>2K’56H0C081B<>GE1::J:561H02CE;6<0:0>20:C;618BD0GE;>P6HMD=:02C85626I

4、1BC>;085GK’56;6:=B80:P6;0?06H0262C0266;02CE;1<80<6:K【<*&=’,%/】;H0C081B<>GE1::；51;H0;>20286;?6;62<6；:>?80;>20286;?6;62<6；B61:8:N=1;6G685>H；6;;>;<>GE62:180>2*）罗盘的倾斜误差；%"引"言S）使用环境的铁磁介质引起的磁场变化。数字电子罗盘通常由三维磁阻传感器、倾角传感上述因素中，$）WU）项在罗盘设计中予以足够的器和Q@R构成。三维磁阻传感器测量地球磁场；倾角重视是可以解决的，如选用大于或等于$#位的+!T、传感器测量罗盘的姿态角；Q@R

5、处理磁阻传感器和倾高性能的磁阻传感器、增加消除温漂的补偿电路及算角传感器的信号、数据输出和软硬铁补偿。数字电子法等；V）项可以在应用中进行修正，即根据国际地磁罗盘由于其成本低、体积小、精度高、环境适应性能好、参考区域（-.9X），在罗盘输出的航向值上加上或减去具有数字化接口等特点，已经被广泛应用于工业和导当地的磁偏角；*）项与罗盘的安装倾斜角有关，应尽航系统中。由于电子罗盘是根据地磁原理计算磁航向量保持在倾斜角小于YU%Z的情况下使用。角，如何降低或消除外界干扰磁场对其输出精度的影使用环境的铁磁介质引起的磁场变化导致电子罗响是在工程应用中必须解决的问题。本文对影响电子盘输出精度下降是常见

6、的现象。在没有磁场干扰时，罗盘定向精度的因素进行分析，结合具体工程应用情电子罗盘的输出曲线如图$所示。磁场干扰可以分为况，给出一种实用的校正方法和经验公式。硬铁干扰和软铁干扰两类。硬铁干扰产生于永久磁铁或被磁化的金属，这些$"影响电子罗盘精度的因素干扰与罗盘的相对位置固定，在罗盘的输出值上增加根据工程经验，影响电子罗盘定向精度的因素主了一个定值，使罗盘输出曲线图的圆心被偏移了（见要有以下S种：图#），对航向的影响是一个周期性的影响（见图U）。$）电子罗盘+!T转换的分辨率；软铁干扰产生于地球磁场和罗盘附近的任何磁性#）温度影响；材料之间的相互作用，其干扰程度与罗盘的方向有关U）磁传感器误

7、差；（见图V）。一般情况下，受到软磁干扰时，罗盘输出航V）地球磁场的变化；向的误差如图*所示。!收稿日期：#%%*3%$3%U""修订日期：#%%*3%#3%&%-现代雷达#5卷!!!图"!无干扰输出曲线!!!!!!图#!硬铁干扰输出曲线!!!!!图$!硬软干扰对航向的周期性干扰将罗盘升高的方法，当罗盘升高至/-012"--01后，再使用#’"中的校正方法，基本可以消除车体的干扰影响，得到满意的精度。但是在本例中，由于罗盘与车载平台