恭喜青島海洋科技中心羅建剛獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜青島海洋科技中心申請的專利基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116400424B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310159392.5,技術領域涉及:G01V3/38;該發明授權基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法是由羅建剛;李海兵;劉靜曉;張峰;李?;?郭子偉;付碧波;王友東設計研發完成,并于2023-02-23向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法在說明書摘要公布了:本發明提供了一種基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法,首先建立包含三軸磁通門傳感器誤差、非對準誤差、軟磁和硬磁的誤差綜合補償模型,然后令測量載體按照一定的動作航行采集標定數據,利用地磁分量約束法,采用兩步最小二乘算計算出各項補償參數,最后對實測數據進行補償。本發明可對上述各項誤差進行綜合補償,不需要其它輔助設備、操作簡單、計算速度快,可在實際移動式地磁矢量測量條件下開展應用。
本發明授權基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法在權利要求書中公布了:1.一種基于最小二乘兩步法的地磁矢量測量多源誤差校正方法,其特征在于,所述方法為:S1、建立測量模型:Bm=HBe+B0公式2;其中,H=KCI+M,B0=KCBh+b0,I為單位矩陣,Bm=[Bmx,Bmy,Bmz]T為三軸磁通門傳感器的輸出值,Be=[Bex,Bey,Bez]T為地磁場在正交磁力儀坐標系下的投影矢量,為載體感應磁場系數矩陣,為三軸磁通門傳感器非正交誤差矩陣,α、β、γ為非正交角,為三軸磁通門傳感器標度系數矩陣,Bh=[Bhx,Bhy,Bhz]T為載體硬磁在正交磁力儀坐標系下的投影,b0=[b0x,b0y,b0z]T為三軸磁通門傳感器零偏誤差向量;S2、根據測量模型得到誤差校正模型: 其中,是慣導坐標系下的地磁投影矢量,是正交磁力儀坐標系至慣導坐標系的旋轉矩陣,G為系數矩陣,B0為系數向量;S3、采集標定數據;S4、利用IGRF模型計算得到背景磁場,并將其旋轉至慣導坐標系;利用IGRF模型計算的地理坐標系下的地磁矢量值,來近似表示此處真實背景地磁場值;設利用IGRF模型計算出的標定區域地理坐標系下的磁場矢量為根據標定過程中姿態儀輸出的姿態角,對進行坐標旋轉,可得到慣導坐標系下的磁場矢量: 其中,表示慣導坐標系下的地磁矢量,表示地理坐標系到慣導坐標系的轉換矩陣, r、p、h分別表示姿態儀輸出的橫滾角、俯仰角、航向角;S5、采用地磁分量約束法,利用最小二乘獲得系數矩陣G′,進而獲得系數矩陣G:令有其中,系數矩陣G為3×3矩陣,向量B0為3×1矩陣,設得到:其中,由于采集多組標定數據:Bmi、i=1,2,…,n,n≥12,將公式8寫為: 其中,根據最小二乘法原理,利用公式9獲得G′的最佳估計;獲得系數矩陣G;S6、根據最小二乘原理,獲得向量B0:令G4=[g14,g24,g34]T,其為已知量,根據公式8,得到GB0=G4公式11;根據最小二乘法原理獲得B0的估計值;S7、根據公式5計算慣導坐標系下的地磁矢量S8、將慣導坐標系下的地磁矢量旋轉至地理坐標系:根據姿態儀輸出的姿態角對進行坐標旋轉,得到地理坐標系下地磁矢量Bg=[Bgx,Bgy,Bgz]T,其中,是從慣導坐標系到地理坐標系的旋轉矩陣:
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