磁力計(jì)
- 基于原子磁場(chǎng)探測(cè)的弱電流計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
，其中尤以原子磁力計(jì)和NV 色心磁力計(jì)為代表的新型量子磁力計(jì)發(fā)展迅速，原子磁力計(jì)中的SERF 機(jī)制磁力計(jì)取得了亞fT／Hz1／2的磁場(chǎng)測(cè)量靈敏度［1］，超越了超導(dǎo)量子干涉儀（Superconducting Quantum Interference Devices，SQUID）的探測(cè)靈敏度。由此，原子磁力計(jì)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于生物磁場(chǎng)測(cè)量［2-4］、基礎(chǔ)物理研究［5，6］、工業(yè)磁場(chǎng)檢測(cè)［7，8］等領(lǐng)域，這些應(yīng)用體現(xiàn)出基礎(chǔ)科學(xué)研究對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用。在某些基礎(chǔ)
宇航計(jì)測(cè)技術(shù) 2023年5期2023-11-21
- N7 飛行控制器思翼科技(深圳)有限公司
其內(nèi)減震結(jié)構(gòu)和磁力計(jì)雙冗余設(shè)計(jì)確保了在各種環(huán)境和情況下的穩(wěn)定運(yùn)行。N7 飛行控制系統(tǒng)支持配套一系列功能豐富的思翼產(chǎn)品以及開(kāi)源生態(tài)產(chǎn)品，能輕松滿(mǎn)足不同應(yīng)用需求。結(jié)合使用PX4、ArduPilot、QGroundControl、Mission Planner 在內(nèi)的高性能固件與軟件，N7 飛行控制器能支持更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為使用者提供強(qiáng)大的系統(tǒng)級(jí)解決方案。N7 飛行控制器內(nèi)置雙IMU 冗余設(shè)計(jì)、GPS 模塊磁力計(jì)與飛控板載磁力計(jì)雙冗余設(shè)計(jì)，內(nèi)置加熱電阻，這些設(shè)
傳感器世界 2023年8期2023-10-28
- 一種地圖構(gòu)建方法研究*
加速度計(jì)和三軸磁力計(jì)組成［2］，一般采用三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)的配合使用來(lái)測(cè)算姿態(tài)角，進(jìn)而得到機(jī)器人在地圖中的位姿信息。運(yùn)動(dòng)載體的姿態(tài)可以由三軸陀螺儀通過(guò)積分獲得［3］，短時(shí)間內(nèi)解算的姿態(tài)精度高，而且具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，但是由于陀螺儀本身存在漂移，而且在積分過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生累積誤差，因此長(zhǎng)時(shí)間情況下，通過(guò)陀螺儀測(cè)量的數(shù)據(jù)解算得到的姿態(tài)精度較差。加速度計(jì)也可較精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)載體的水平姿態(tài)角［4］，但是它對(duì)運(yùn)動(dòng)加速度十分敏感，當(dāng)載體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，加速度計(jì)的測(cè)
計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程 2023年6期2023-09-29
- 六西格瑪約束磁力計(jì)在線校準(zhǔn)方法
儀偏移[1]，磁力計(jì)可計(jì)算絕對(duì)航向，且無(wú)累積誤差，已成為修正慣性導(dǎo)航航向的重要傳感器之一[2-4]。受環(huán)境影響，磁力計(jì)在測(cè)量地球磁場(chǎng)時(shí)會(huì)存在磁干擾誤差，因此研究如何在動(dòng)態(tài)磁干擾環(huán)境下測(cè)量獲取精確的地球磁場(chǎng)是抑制慣性導(dǎo)航航向偏移的關(guān)鍵。目前，磁力計(jì)校準(zhǔn)方法分為離線校準(zhǔn)和在線校準(zhǔn)：前者的磁力計(jì)校準(zhǔn)模型精度高，初始校準(zhǔn)后不再更新，精度受動(dòng)態(tài)磁干擾的影響大；后者的磁力計(jì)校準(zhǔn)模型隨磁干擾的變化進(jìn)行在線更新，可抑制動(dòng)態(tài)磁干擾對(duì)其精度影響，但其精度較前者低。王海涌等人利
中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào) 2022年6期2023-01-29
- 基于改進(jìn)蜉蝣算法的水下磁場(chǎng)測(cè)量誤差補(bǔ)償
目前,基于三軸磁力計(jì)的航空磁探技術(shù)正逐步在水下軍事及民用領(lǐng)域得以應(yīng)用,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列磁場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)并且開(kāi)展了對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)。然而隨著探測(cè)距離的增加,接收到的磁性目標(biāo)磁場(chǎng)強(qiáng)度大幅衰減,所以相比于航空磁場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng),基于水下航行器的磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以在距離磁性目標(biāo)更近的空間進(jìn)行磁場(chǎng)特征測(cè)量,并且可以得到更高的信噪比。因此,配置三軸磁力計(jì)的無(wú)人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)開(kāi)始應(yīng)用于水面磁性目標(biāo)磁場(chǎng)特征測(cè)量[1-2]、
西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-11-08
- 直線型植保無(wú)人機(jī)航姿UKF兩級(jí)估計(jì)算法
度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)的校準(zhǔn)，其中加速度計(jì)和陀螺儀的校準(zhǔn)方法較為成熟[4]，而磁力計(jì)容易受電機(jī)感應(yīng)磁場(chǎng)干擾。磁力計(jì)校準(zhǔn)可分為離線校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。孫宏偉等[5]采用帶約束的最小二乘法，通過(guò)旋轉(zhuǎn)估計(jì)橢球參數(shù)。WU等[6]利用LM算法先進(jìn)行球面擬合，再進(jìn)行橢球擬合計(jì)算出靜態(tài)補(bǔ)償參數(shù)，但對(duì)大型無(wú)人機(jī)校準(zhǔn)操作繁瑣、動(dòng)態(tài)性能差。蔡浩原等[7]提出一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器(Extended Kalman filter，EKF)的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，但陀螺儀偏置影響校準(zhǔn)參數(shù)的估計(jì)
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2022年9期2022-11-08
- 利用智能手機(jī)定量研究亥姆赫茲線圈磁場(chǎng)分布
，智能手機(jī)內(nèi)置磁力計(jì)(magnetometer)測(cè)量精度能夠達(dá)到微特斯拉(ωT)，使得利用智能手機(jī)磁力計(jì)方便準(zhǔn)確測(cè)量磁場(chǎng)成為可能。利用智能手機(jī)磁力計(jì)，張?chǎng)扔^測(cè)了地球磁場(chǎng)[3]，林奕暉等研究了彈簧勁度系數(shù)與重力加速度[4]，Arribas等探索了小磁鐵磁場(chǎng)與距離關(guān)系[5]。利用類(lèi)似的方法，Septianto等[6]和Monteiro等[2]分別研究了單個(gè)載流圓形線圈中心軸向磁場(chǎng)分布情況；Shakur等[7]和劉煒等[1]分別研究了載流亥姆赫茲線圈中心軸向磁
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2022年2期2022-10-20
- 基于Levenberg-Marquardt算法的無(wú)人機(jī)多傳感器校正方法研究
子群優(yōu)化算法對(duì)磁力計(jì)誤差模型中的12個(gè)未知參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)估計(jì)，該方法校正補(bǔ)償精度較高，但算法實(shí)現(xiàn)較為繁瑣且僅能進(jìn)行參數(shù)離線估計(jì)。WU等基于L-M算法實(shí)現(xiàn)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的球體擬合，得到球體半徑、硬磁和軟磁誤差的最優(yōu)估計(jì)。王堅(jiān)等人使用改進(jìn)的L-M算法，基于校正后的加速度計(jì)以及動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)完成陀螺儀誤差參數(shù)的快速估計(jì)，但該方法未考慮磁力計(jì)與其他兩種傳感器之間的相互影響，且僅通過(guò)加速度計(jì)無(wú)法得出偏航角，聯(lián)合校正存在局限性。為解決上述傳感器校正過(guò)程中存在的需依靠精密儀器、校
機(jī)床與液壓 2022年10期2022-09-20
- 基于MEMS傳感器的室內(nèi)外多源融合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)
存儲(chǔ)。然而對(duì)于磁力計(jì)設(shè)備而言，該系統(tǒng)系統(tǒng)并沒(méi)有關(guān)注元件自身的偏轉(zhuǎn)能力，以促使偏轉(zhuǎn)角數(shù)值持續(xù)增大，并最終使得實(shí)際導(dǎo)航坐標(biāo)結(jié)果不能與理想預(yù)設(shè)坐標(biāo)值相貼合，對(duì)主機(jī)設(shè)備的精準(zhǔn)導(dǎo)航能力造成影響。Zeng[7]等人提出基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)器人的姿態(tài)由兩個(gè)子網(wǎng)絡(luò)分別編碼，每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)貝葉斯代碼一組用于前庭線索整合的積分器單元，一組用于視覺(jué)線索校準(zhǔn)的校準(zhǔn)單元。應(yīng)用該模型SLAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)室外和室內(nèi)環(huán)境的導(dǎo)航定位。該方法在室內(nèi)環(huán)境中的導(dǎo)航效果較好，但未考慮
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 2022年8期2022-08-26
- MEMS慣性測(cè)量單元航姿更新中的測(cè)量誤差估算方法
，然后利用三軸磁力計(jì)解算載體的航向角[11-13]，但磁力計(jì)極易受磁性材料的干擾，應(yīng)用時(shí)具有一定的局限。為避免使用轉(zhuǎn)臺(tái)和磁力計(jì)，可利用卡爾曼濾波器在線估算載體的姿態(tài)和陀螺儀的偏置，然后利用不包含偏置的陀螺儀的測(cè)量結(jié)果解算航向角，可獲得較高精度的航姿[14]，但該方法較易受測(cè)量誤差值的影響。已有成果直接給出測(cè)量誤差的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者經(jīng)驗(yàn)值，缺乏理論和實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)[15]。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出一種用于優(yōu)化航姿精度的測(cè)量誤差估算方法，通過(guò)推導(dǎo)測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)模型并分析航
電子與信息學(xué)報(bào) 2022年2期2022-03-09
- 基于Maxwell 3D的電動(dòng)飛機(jī)動(dòng)力電池磁場(chǎng)干擾仿真與測(cè)試分析
件和監(jiān)測(cè)航向的磁力計(jì)等。因此，本文針對(duì)電動(dòng)飛機(jī)大功率電池電路不同布局下所產(chǎn)生的快變電磁場(chǎng)干擾環(huán)境進(jìn)行研究，并使用飛機(jī)磁力計(jì)以及磁羅盤(pán)對(duì)電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試。本次測(cè)試分為兩個(gè)部分：首先，通過(guò)使用Maxwell 3D軟件建模仿真，在動(dòng)力電池組快變時(shí)，觀測(cè)疊加磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度及方向變化情況；然后，在室內(nèi)進(jìn)行動(dòng)力電池對(duì)飛機(jī)磁力計(jì)的電磁干擾測(cè)試。通過(guò)仿真計(jì)算與真實(shí)測(cè)試的結(jié)合，觀測(cè)在雙重磁場(chǎng)疊加下的干擾情況，以便進(jìn)一步研究如何抑制此類(lèi)電磁干擾。1 電動(dòng)飛機(jī)電池電路
沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年6期2022-03-02
- 基于航向匹配的磁力計(jì)外場(chǎng)無(wú)依托標(biāo)定算法
量元件之一——磁力計(jì)的測(cè)量精度，是地磁導(dǎo)航研究的重要問(wèn)題。此外，因?yàn)?span id="zffnldj" class="hl">磁力計(jì)的測(cè)量精度易受外界環(huán)境的影響，磁力計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)快速標(biāo)定也成為地磁導(dǎo)航的關(guān)鍵。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)磁力計(jì)標(biāo)定問(wèn)題均開(kāi)展了相關(guān)研究。文獻(xiàn)[1]提出將水平轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周，獲得磁力計(jì)輸出的最大值和最小值，可以粗略地估計(jì)出三軸的標(biāo)度因數(shù)和零偏；文獻(xiàn)[2]提出制造非磁性校準(zhǔn)平臺(tái),用于校準(zhǔn)磁力計(jì)；文獻(xiàn)[3]提出針對(duì)雙軸磁力計(jì)的橢圓擬合法，利用三軸轉(zhuǎn)臺(tái)固定磁力計(jì)的方位角和俯仰角，令其橫滾旋轉(zhuǎn)采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)
導(dǎo)航定位與授時(shí) 2022年1期2022-02-18
- 基于磁干擾補(bǔ)償?shù)闹悄苁謾C(jī)車(chē)載AHRS 算法?
，MIMU)、磁力計(jì)等傳感器，具有強(qiáng)大的感知能力、運(yùn)算能力與通信能力[2]。車(chē)輛導(dǎo)航通常選取航位推算系統(tǒng)(Dead Reckoning System，DR)與GNSS 進(jìn)行組合定位[3]。在開(kāi)闊場(chǎng)景下，GNSS 可用時(shí)，可由GNSS 提供準(zhǔn)確的定位信息，對(duì)DR 累積誤差進(jìn)行校正。而在如城市峽谷等復(fù)雜場(chǎng)景中，GNSS 失鎖后DR 累計(jì)誤差無(wú)法得到及時(shí)校正。智能手機(jī)內(nèi)置的MIMU 成本較低，存在各種器件誤差，定位結(jié)果會(huì)迅速發(fā)散，其中航向發(fā)散是其主要因素之一。而
傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2022年12期2022-02-05
- 利用智能手機(jī)磁力計(jì)定量測(cè)量剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
手機(jī)傳感器中，磁力計(jì)(magnetometer)作為高精度傳感器逐漸內(nèi)置于智能手機(jī)，使得利用智能手機(jī)方便快捷測(cè)量磁場(chǎng)成為可能。內(nèi)置于智能手機(jī)的磁力計(jì)有霍爾效應(yīng)傳感器(HES)、各向異性磁電阻傳感器(AMRS)、巨磁電阻傳感器(GMRS)和隧道磁電阻傳感器(TMRS)四種，測(cè)量精度都能夠達(dá)到微特斯拉(μT)[9]。本研究基于扭擺法，研究智能手機(jī)磁力計(jì)定量測(cè)量剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量方法，并與常用方法及理論計(jì)算值進(jìn)行計(jì)較，評(píng)價(jià)測(cè)量效果。1 實(shí)驗(yàn)原理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2021年6期2021-12-30
- 無(wú)GPS與BDS衛(wèi)星導(dǎo)航條件下空降兵集結(jié)定位技術(shù)研究
電子羅盤(pán)? 磁力計(jì)? 加速度計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：TN98 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2021）06（b）-0069-03Research on the Positioning Technology of Airborne Soldiers Aggregation under the Condition of Non-GPS/BDS Satellite NavigationJIN Xiaolei? WANG Hongyuan*? HE Wan
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2021年17期2021-09-28
- 多旋翼無(wú)人機(jī)自適應(yīng)DUKF姿態(tài)估計(jì)算法
儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)數(shù)據(jù)獲得精確的姿態(tài)角的問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究[3-6]。在靜止或穩(wěn)定飛行的狀態(tài)下，使用加速度計(jì)可以很方便地估計(jì)出無(wú)人機(jī)的橫滾角和俯仰角，但無(wú)人機(jī)處于加速或減速狀態(tài)時(shí)，由于外部加速度的存在，會(huì)極大地影響橫滾角和俯仰角估計(jì)的精度，甚至?xí)箿y(cè)量的橫滾角和俯仰角完全無(wú)法使用。同理，當(dāng)環(huán)境中存在較大的電磁干擾時(shí)，磁力計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)嚴(yán)重失真，在估計(jì)航向角時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)較大誤差。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，文獻(xiàn)[7]提出一種自適應(yīng)濾波方法，該方法基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2021年6期2021-06-27
- 基于小學(xué)科學(xué)教學(xué)中自制簡(jiǎn)易磁力計(jì)的研究與應(yīng)用
教學(xué)中自制簡(jiǎn)易磁力計(jì)進(jìn)行深入探究，以期拓展教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)高效課堂的構(gòu)建。關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);科學(xué)教學(xué);磁力計(jì)在教科版小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，有一個(gè)與磁鐵相關(guān)的單元。其中《磁鐵的兩極》這一課的目標(biāo)之一是使學(xué)生明白磁力最強(qiáng)的部分為磁極。但是，教材所提供的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)存在一定問(wèn)題，得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不嚴(yán)謹(jǐn)?；诖饲闆r，想要為學(xué)生構(gòu)建高質(zhì)量的科學(xué)課堂，教師需要對(duì)簡(jiǎn)易的磁力計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供可更有效實(shí)驗(yàn)的方法，促使學(xué)生全身心的投入到科學(xué)探究中，在知識(shí)的學(xué)習(xí)中得到能力的提
下一代 2021年3期2021-06-25
- 俄開(kāi)發(fā)超靈敏腦掃描磁力計(jì)
描的超靈敏固態(tài)磁力計(jì)，可使腦磁成像的成本降低10倍。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在專(zhuān)門(mén)從事人類(lèi)大腦活動(dòng)可視化領(lǐng)域研究的國(guó)際期刊《神經(jīng)影像學(xué)》雜志上。與研究大腦電活動(dòng)的其他方法相比，腦磁成像的主要優(yōu)點(diǎn)是生物組織對(duì)磁場(chǎng)透明而帶來(lái)的高精度。然而，迄今為止，由于在制造該設(shè)備中需要極冷液氦或加熱高溫氣體的高成本和復(fù)雜性，腦磁成像僅在全球少數(shù)實(shí)驗(yàn)室中可用。由俄羅斯量子中心開(kāi)發(fā)的基于鐵釔石榴石薄膜的傳感器已成為世界上第一個(gè)在室溫下運(yùn)行的固態(tài)超靈敏磁力計(jì)。建立在量子傳感器的基礎(chǔ)上
網(wǎng)信軍民融合 2021年8期2021-04-17
- 地磁場(chǎng)測(cè)量及應(yīng)用居家實(shí)驗(yàn)
布測(cè)量需要使用磁力計(jì)功能，選擇圖2(a)所示的磁力計(jì)一欄，智能手機(jī)嵌入的磁力計(jì)為三軸磁力計(jì)。在磁力計(jì)功能欄中選擇多方向測(cè)量功能，測(cè)量顯示界面如圖2(b)所示，界面的上半部分以曲線方式顯示x、y、z三軸的測(cè)量信息，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為磁場(chǎng)值，下半部分顯示當(dāng)前的測(cè)量值，其中的絕對(duì)值是地磁場(chǎng)總強(qiáng)度。為減小磁場(chǎng)的測(cè)量誤差，在測(cè)量前需要根據(jù)軟件的提示進(jìn)行校準(zhǔn)。圖2 P hyphox 軟件界面3 電子羅盤(pán)方向判別原理電子羅盤(pán)是現(xiàn)代地磁導(dǎo)航系統(tǒng)的核心設(shè)備，可根據(jù)地磁場(chǎng)
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2021年2期2021-04-06
- 基于遞推最小二乘法加速度計(jì)信息輔助的磁力計(jì)標(biāo)定方法?
展，MEMS 磁力計(jì)有著廣泛的應(yīng)用，通過(guò)磁力計(jì)可對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算得到姿態(tài)和航向信息。 但三軸磁強(qiáng)計(jì)的測(cè)量精度會(huì)隨著制作工藝等問(wèn)題存在確定性誤差，例如標(biāo)度因子誤差，零偏誤差，非正交性誤差。 此外，外界環(huán)境也會(huì)對(duì)磁力計(jì)測(cè)量精度帶來(lái)影響，包括軟磁材料引起的軟鐵干擾和硬磁材料引起的硬鐵干擾。 因此，為提高磁力計(jì)的測(cè)量精度，在使用磁力計(jì)前需進(jìn)行標(biāo)定[1－2]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)磁標(biāo)定問(wèn)題進(jìn)行了很多研究。 一種是姿態(tài)無(wú)關(guān)法，即不需要外部姿態(tài)信息作為參考，利用歸一化
傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2021年12期2021-03-13
- 六軸IMU補(bǔ)償?shù)?span id="hdblvxp" class="hl">磁力計(jì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定校準(zhǔn)
此往往需要添加磁力計(jì)，組成九軸IMU來(lái)計(jì)算航向角。由于磁力計(jì)極易受到周?chē)h(huán)境磁場(chǎng)的干擾，所以在使用過(guò)程中，往往需要先對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到軟鐵干擾和硬鐵干擾參數(shù)，磁力計(jì)數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)這些參數(shù)的處理后，才能準(zhǔn)確的指示航向[1-3]。磁力計(jì)校準(zhǔn)方法可以根據(jù)是否需要外部設(shè)備分為兩種類(lèi)型。一種是基于磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的約束，對(duì)磁場(chǎng)建模并僅使用磁力計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)[4-5]。最常用的方法是橢圓擬合方法[6]和最大和最小值方法。朱建良等[7]首先線性化橢球表面方程，然后分別用最
儀表技術(shù)與傳感器 2021年1期2021-02-25
- 四旋翼姿態(tài)解算算法研究
度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)數(shù)據(jù)相融合。流程圖如圖6所示。圖6 基于MARG的四元素姿態(tài)解算步驟一：確定磁力計(jì)參考矢量將機(jī)體系的磁力計(jì)值轉(zhuǎn)換到慣性系下(6)獲得磁力計(jì)的參考矢量(7)步驟二：獲得磁力計(jì)方向誤差將磁力計(jì)參考矢量通過(guò)加速度計(jì)校正的旋轉(zhuǎn)矩陣轉(zhuǎn)到機(jī)體系(8)得到磁力計(jì)方向誤差em(9)方向誤差ea、em通過(guò)PI控制器修正陀螺儀角速度，Kmp，Kmi用來(lái)控制修正陀螺儀的速度emp=Kmpem(10)emi=emi+Kmiem(11)b′ω=b′ω+eap+e
沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年3期2020-08-15
- 基于四元數(shù)衍生無(wú)跡卡爾曼濾波的二段式多旋翼無(wú)人機(jī)姿態(tài)估計(jì)算法
和俯仰角,使用磁力計(jì)數(shù)據(jù)作為參考去估計(jì)航向角.低成本陀螺儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)測(cè)量值都包含較大的噪聲,現(xiàn)有研究人員對(duì)于如何使用存在噪聲干擾的陀螺儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)數(shù)據(jù)獲得精確的姿態(tài)角的問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究[1–2].由于四元數(shù)能進(jìn)行全姿解算并具有較小的計(jì)算量,卡爾曼濾波器能有效的降低噪聲,均被廣泛用于無(wú)人機(jī)姿態(tài)解算中[3–5].由于姿態(tài)估計(jì)模型具有非線性的特征,通常使用非線性卡爾曼濾波器來(lái)處理[6–8].劉興川等[9]提出一種基于四元數(shù)的擴(kuò)展卡爾曼濾波(e
控制理論與應(yīng)用 2020年2期2020-04-11
- 一種微慣性與磁組合測(cè)量單元的姿態(tài)解算方法
MU增加了三軸磁力計(jì)，可用于測(cè)量外界磁感應(yīng)強(qiáng)度。利用角速率積分可以獲得載體姿態(tài)，但由于微陀螺儀隨機(jī)漂移較嚴(yán)重，在積分過(guò)程中解算誤差會(huì)隨時(shí)間累積，長(zhǎng)時(shí)間工作很可能造成發(fā)散。當(dāng)載體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度計(jì)只測(cè)得載體坐標(biāo)系下重力加速度分量，可用于校正橫滾角和俯仰角，但當(dāng)載體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)影響校正效果。當(dāng)載體附近無(wú)鐵磁干擾時(shí)，磁力計(jì)只測(cè)得載體坐標(biāo)系下地球磁場(chǎng)分量，可用于校正偏航角，但當(dāng)磁力計(jì)受外界鐵磁干擾較嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響校正效果。由于利用后二者解算姿態(tài)角只基于一
兵工學(xué)報(bào) 2019年12期2020-01-08
- 基于最小二乘的多旋翼無(wú)人機(jī)磁力計(jì)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)
儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)構(gòu)成，是無(wú)人機(jī)飛控獲取自身姿態(tài)信息的主要來(lái)源和穩(wěn)定飛行的保障[1]，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)、行業(yè)等領(lǐng)域無(wú)人機(jī). 磁力計(jì)是測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向，用于定位設(shè)備方位的模塊，也稱(chēng)磁力儀或高斯計(jì)[2]. 磁力計(jì)在多旋翼無(wú)人機(jī)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中提供絕對(duì)偏航信息，其精度決定了飛控姿態(tài)解算的精度，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行極其重要[3].地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度約為50～60 μT，多旋翼無(wú)人機(jī)在飛行中其機(jī)載磁力計(jì)的測(cè)量精度會(huì)受到板載電路電磁特性、電機(jī)和空間環(huán)境磁場(chǎng)的干擾，導(dǎo)致飛控接
廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年4期2019-07-15
- 基于低功耗藍(lán)牙的磁力計(jì)在線校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)展，MEMS磁力計(jì)的應(yīng)用也日漸非常廣泛。從手機(jī)到無(wú)人機(jī)，從虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備（VR/AR）到多自由度遙控器皆可見(jiàn)磁力計(jì)的身影。但是磁力計(jì)由于自身的一些特點(diǎn)如個(gè)體差異性比較大、容易受工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用環(huán)境的影響等，磁力計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)必不可少。而常見(jiàn)的磁力計(jì)校準(zhǔn)算法對(duì)內(nèi)存、CPU等資源的要求比較高，不適用于一些嵌入式的微型設(shè)備。本項(xiàng)目通過(guò)基于低功耗藍(lán)牙（BLE）通信設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化的在線校準(zhǔn)系統(tǒng)，可以應(yīng)用于工廠生產(chǎn)環(huán)境或者實(shí)際用戶(hù)環(huán)境的磁力計(jì)校準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：磁力計(jì);低功耗藍(lán)
中國(guó)科技縱橫 2019年8期2019-06-19
- 原子磁力計(jì)在腦磁測(cè)量中的應(yīng)用研究進(jìn)展
用于室溫環(huán)境的磁力計(jì)尤為重要。隨著激光和探測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展，原子磁力計(jì)的靈敏度達(dá)到了飛特斯拉水平，開(kāi)始進(jìn)入生物磁場(chǎng)測(cè)量和研究的領(lǐng)域。2010年普林斯頓大學(xué)Romalis研究小組實(shí)現(xiàn)的無(wú)自旋交換弛豫（Spin-exchange relaxation free，SERF）原子磁力計(jì)的測(cè)量靈敏度0.16fT/[3]，可以與SQUID磁力計(jì)相媲美，甚至超越了它。在腦磁測(cè)量領(lǐng)域，高靈敏的原子磁力計(jì)可以代替目前昂貴的SQUID磁力計(jì)，是目前國(guó)際上公認(rèn)的下一代腦磁圖儀器
- 核磁共振陀螺儀中三維磁場(chǎng)的初步鎖定
關(guān)鍵是三維原子磁力計(jì)的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的基于非線性旋光效應(yīng)的原子磁力計(jì)將信號(hào)對(duì)其他方向上磁場(chǎng)的響應(yīng)視作干擾，因此只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向上磁場(chǎng)的探測(cè)，而通過(guò)對(duì)不同方向上的磁場(chǎng)以不同的頻率分別進(jìn)行調(diào)制，就可以在傳統(tǒng)原子磁力計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)三維磁場(chǎng)探測(cè)。通過(guò)調(diào)制x和z方向磁場(chǎng)，在無(wú)外磁場(chǎng)屏蔽的情況下，可實(shí)現(xiàn)靈敏度達(dá)到1pT·Hz-1/2量級(jí)的三維原子磁力計(jì)[7]；使用雙方向泵浦光頻率調(diào)制的方案，磁力計(jì)靈敏度可達(dá)到65fT·Hz-1/2[8]?；趦深?lèi)不同的原子磁力計(jì)實(shí)現(xiàn)的三維
導(dǎo)航定位與授時(shí) 2019年3期2019-05-16
- 磁力計(jì)陣列監(jiān)測(cè)車(chē)體相對(duì)鋼軌位移的方法研究
劉應(yīng)龍，李田?磁力計(jì)陣列監(jiān)測(cè)車(chē)體相對(duì)鋼軌位移的方法研究詹歡1, 2，魯寨軍1, 2，劉應(yīng)龍3，李田1, 2(1. 軌道交通安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410075； 2. 軌道交通安全關(guān)鍵技術(shù)國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410075； 3. 湖南科創(chuàng)信息技術(shù)股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410007)針對(duì)軌道車(chē)輛動(dòng)態(tài)偏移量檢測(cè)需要和特殊安裝環(huán)境要求，提出一種利用磁力計(jì)陣列監(jiān)測(cè)車(chē)體相對(duì)鋼軌位移的方法。該方法通過(guò)合理設(shè)計(jì)磁力計(jì)、永磁體和鋼軌間的相對(duì)位置，
鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2019年1期2019-03-06
- 基于INS/GPS/磁力計(jì)的全組合導(dǎo)航*
，利用加速度、磁力計(jì)修正陀螺姿態(tài)信息；給出定位系統(tǒng)方程和量測(cè)方程，利用GPS修正陀螺位置、速度信息。最后在移動(dòng)平臺(tái)上搭建組合導(dǎo)航系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1 數(shù)據(jù)預(yù)處理磁力計(jì)和陀螺儀傳感器作為組合導(dǎo)航中的關(guān)鍵器件[7]，不可避免地存在各種誤差，為提高器件的可靠性、降低器件對(duì)導(dǎo)航精度的影響，需對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。1.1 磁力計(jì)數(shù)據(jù)處理在某一地區(qū)，地磁強(qiáng)度可視為恒定的向量。因此,在只有地磁場(chǎng)的作用下，磁力計(jì)測(cè)量值的水平分量為圓形。但實(shí)際環(huán)境中存在各種磁干擾[8]
傳感器與微系統(tǒng) 2019年3期2019-03-05
- 基于MEMS陀螺儀輔助的粒子群優(yōu)化磁力計(jì)校正
01)0 引言磁力計(jì)是一種測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的儀器，通過(guò)對(duì)其三軸分量的計(jì)算能夠得到導(dǎo)航中重要的航向角信息，具有無(wú)累計(jì)誤差的優(yōu)點(diǎn)。然而磁力計(jì)有不可忽視的零位、靈敏度、非正交誤差，以及周?chē)h(huán)境影響造成的軟硬磁誤差，這些都會(huì)造成其輸出不準(zhǔn)確，從而影響解算航向角的精度。因此，在使用前需要對(duì)其進(jìn)行誤差分析，并采用有效的算法進(jìn)行補(bǔ)償校正，提高其實(shí)用性。目前針對(duì)磁力計(jì)校正的算法有很多。橢球擬合法是一種常見(jiàn)的磁力計(jì)校正算法，它不需要其他輔助信息，依據(jù)將未校正的橢球分布的磁力計(jì)數(shù)
導(dǎo)航定位與授時(shí) 2018年6期2018-11-21
- 基于橢球擬合的磁力計(jì)誤差校正方法研究*
00)MEMS磁力計(jì)工作時(shí)不存在累積誤差,在當(dāng)前狀態(tài)沒(méi)有干擾磁場(chǎng)的情況下可測(cè)量恒定不變的局部磁場(chǎng)矢量,利用該矢量完成載體航向角計(jì)算[1-4]。磁力計(jì)在實(shí)際環(huán)境中易受器件自身工藝和結(jié)構(gòu)的限制和周?chē)艌?chǎng)的干擾導(dǎo)致測(cè)量精度降低,為獲得更精確的磁場(chǎng)信息,就需要對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)[5]。橢圓擬合法局限于二維平面而無(wú)法對(duì)三維空間中的磁場(chǎng)信息進(jìn)行校正[6];磁力計(jì)受到軟、硬、鐵磁場(chǎng)分別進(jìn)行補(bǔ)償校正方案存在速度慢效率低的弊端[7]。論文提出的基于橢球擬合校準(zhǔn)算法,首先根據(jù)磁
傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2018年9期2018-10-17
- 微小型無(wú)人機(jī)航向姿態(tài)解算研究*
器也叫磁羅盤(pán)或磁力計(jì)， 利用地磁場(chǎng)來(lái)測(cè)量航向. 地磁場(chǎng)是在近地空間連續(xù)分布的矢量場(chǎng)， 在一定的地面空間內(nèi)是相同的， 因此可作為很理想的方位導(dǎo)向基準(zhǔn). 并且磁感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 體積小、 功耗低， 是一種常見(jiàn)的航向角獲取方法， 在軍事、 民用、 商業(yè)等方面都應(yīng)用很廣泛.一般來(lái)說(shuō)， 微小型無(wú)人機(jī)的航向測(cè)量系統(tǒng)中常用陀螺儀輸出角速率積分得到航向姿態(tài)角[3]， 但此方法得到的航向角精度低、 穩(wěn)定性差， 從而導(dǎo)致無(wú)人機(jī)緩慢自旋. 為了克服上述問(wèn)題， 微小型無(wú)人機(jī)的航向
測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào) 2018年5期2018-10-11
- 自適應(yīng)抗差最小二乘估計(jì)的捷聯(lián)磁力計(jì)標(biāo)定
用的捷聯(lián)式三軸磁力計(jì)能實(shí)時(shí)測(cè)量其周?chē)艌?chǎng)信息，由地磁場(chǎng)計(jì)算得到的航向在無(wú)源行人導(dǎo)航定位系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)和導(dǎo)航解算誤差抑制方面有著十分重要的作用；然而地磁匹配用的地磁場(chǎng)和其他干擾磁場(chǎng)相互耦合，這嚴(yán)重影響磁力計(jì)的測(cè)量精度和地磁匹配應(yīng)用效果：因此磁力計(jì)的標(biāo)定和磁補(bǔ)償技術(shù)是地磁應(yīng)用的前提和關(guān)鍵技術(shù)，也是制約行人導(dǎo)航定位精度的關(guān)鍵因素之一[1]。關(guān)于磁力計(jì)的標(biāo)定和磁補(bǔ)償技術(shù)一直以來(lái)推陳出新，目前廣泛使用的是文獻(xiàn)[2]提出的經(jīng)典Two-Step法，該算法利用最小二乘估計(jì)
導(dǎo)航定位學(xué)報(bào) 2018年2期2018-06-07
- 多傳感器行人航位推算方法和UKF融合算法
計(jì)和陀螺儀組合磁力計(jì)、氣壓計(jì)等來(lái)提高位置精度。PDR算法可以分解為航向估算與步長(zhǎng)估算兩部分，通過(guò)航向估算判定行人行走的方向，通過(guò)步長(zhǎng)估算在其行走方向的投影，可以獲得行人在二維坐標(biāo)系下的位置。田國(guó)會(huì)等[1]提出一種基于小波變換與UKF結(jié)合的濾波方法，利用小波對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，降低了傳統(tǒng)UKF由于噪聲而導(dǎo)致濾波偏差的影響，從而提高其定位精度；但其步伐狀態(tài)測(cè)定僅利用加速度檢測(cè)，倘若受到外界因素干擾，其測(cè)定結(jié)果必定產(chǎn)生較大偏差；李金鳳等[2]采用互補(bǔ)濾波融合多傳
測(cè)繪通報(bào) 2018年3期2018-04-08
- 小學(xué)科學(xué)教學(xué)中自制簡(jiǎn)易磁力計(jì)的研究與應(yīng)用
提供了一種簡(jiǎn)易磁力計(jì)方案，用簡(jiǎn)易磁力計(jì)對(duì)條形磁鐵各部位的磁力進(jìn)行全面、快捷的檢測(cè)，使“磁鐵什么地方磁力大”的問(wèn)題得到嚴(yán)謹(jǐn)、便捷、高效、低成本的解決。那么，這個(gè)簡(jiǎn)易磁力計(jì)運(yùn)用的是什么原理？怎樣制作呢？下面，我進(jìn)行詳細(xì)介紹。一、工作原理我們?cè)谄綍r(shí)很容易觀察到這樣一種現(xiàn)象：把一個(gè)指南針?lè)胖迷谧烂嫔?，指南針?huì)慢慢靜止下來(lái)，指針指向南北方向，不管怎么放置，指南針總是指南北方向不變，這是指南針的特點(diǎn)。但當(dāng)我們拿出一塊磁鐵去靠近這個(gè)指南針時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而
小學(xué)科學(xué)·教師版 2018年1期2018-03-15
- 基于最小二乘法的磁力計(jì)誤差補(bǔ)償與校準(zhǔn)
加速度計(jì)、三軸磁力計(jì)和三軸陀螺儀等傳感器。其中磁力計(jì)在行人自主導(dǎo)航系統(tǒng)中用于提供絕對(duì)航行信息[2]，而航向的精度直接決定著系統(tǒng)定位的精度。在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器的固定偏差和隨機(jī)誤差將嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)融合的精度[3]，因此對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、誤差校準(zhǔn)、標(biāo)定等操作是十分重要的。傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法存在計(jì)算量大、操作復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)等缺陷[4]。例如梁益豐使用總體八位置法對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行確定性誤差參數(shù)標(biāo)定，補(bǔ)償精度較高，但需要給出正確的參考方向才能進(jìn)行校準(zhǔn)，不適用于實(shí)際使用[5
導(dǎo)航定位與授時(shí) 2018年1期2018-02-01
- 低成本MEMS磁力計(jì)校正方法研究
中的加速度計(jì)和磁力計(jì)來(lái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，由于該方法無(wú)需任何身體部位的旋轉(zhuǎn)，只需保持直立站姿即可進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，與上述方法有著顯著的差異，使用方便．實(shí)際使用過(guò)程中，MIMU中MEMS磁力計(jì)的測(cè)量精度，直接關(guān)系到動(dòng)作捕捉的精確性．由于低成本MEMS磁力計(jì)的測(cè)量誤差較大，在系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)準(zhǔn)工作之前，需要對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行誤差校正，且在系統(tǒng)開(kāi)始捕捉工作之后，也需要利用磁力計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)．然而，磁力計(jì)誤差校正的問(wèn)題，在文獻(xiàn)[10]中并未提及．通常情況下，一套運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)有7至十幾個(gè)MIM
大連理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2018年1期2018-01-19
- 基于極大似然估計(jì)法的磁力計(jì)誤差補(bǔ)償算法
大似然估計(jì)法的磁力計(jì)誤差補(bǔ)償算法劉 宇，吳林志，路永樂(lè)，陳俊杰(重慶郵電大學(xué) 光電信息感測(cè)與傳輸技術(shù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 460005)針對(duì)現(xiàn)有三軸磁力計(jì)誤差補(bǔ)償速度慢、需要外部輔助設(shè)備、磁力計(jì)和慣性傳感器組合存在多傳感器軸位敏感重合誤差問(wèn)題，提出了一種基于極大似然估計(jì)法(maximum likelihood estimation，MLE)的快速有效的磁力計(jì)誤差補(bǔ)償算法。根據(jù)傳感器組合系統(tǒng)中誤差來(lái)源建立測(cè)量誤差模型，建立高斯分布的極大似然參數(shù)估計(jì)模型，用
- 基于動(dòng)態(tài)約束方法和磁力計(jì)的汽車(chē)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
動(dòng)態(tài)約束方法和磁力計(jì)的汽車(chē)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)被用來(lái)提供獨(dú)立的導(dǎo)航解決方案,包括位置、速度和狀態(tài)信息。幾乎所有的自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)都采用INS作為基礎(chǔ)導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以不利用額外數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，但是隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，估計(jì)精度會(huì)大幅度降低。因此，提出了一種利用磁力計(jì)和動(dòng)態(tài)約束方法來(lái)提高汽車(chē)INS的導(dǎo)航性能。該方法除了使用慣性傳感器和磁力計(jì)之外，無(wú)需其它硬件設(shè)施。推導(dǎo)出了慣性導(dǎo)航方程和計(jì)算磁偏角的方程，用于后續(xù)慣性傳感器和磁力計(jì)的解算。為了減小
汽車(chē)文摘 2017年7期2017-12-08
- 基于磁力計(jì)傳感器的自動(dòng)駕駛汽車(chē)智能入侵檢測(cè)方案
基于磁力計(jì)傳感器的自動(dòng)駕駛汽車(chē)智能入侵檢測(cè)方案?jìng)鹘y(tǒng)的通信系統(tǒng)不能保護(hù)主機(jī)計(jì)算的敏感信息和控制數(shù)據(jù)，這會(huì)使得系統(tǒng)受到攻擊。使用入侵檢測(cè)系統(tǒng)可以解決這一問(wèn)題。自動(dòng)駕駛汽車(chē)的外部通信系統(tǒng)沒(méi)有固定的安全基礎(chǔ)設(shè)施，容易受到許多漏洞的影響，所以該系統(tǒng)更容易受到攻擊。集成電路測(cè)量（ICMetrics）是一種為電子系統(tǒng)創(chuàng)建唯一標(biāo)識(shí)符的新興技術(shù)。ICMetrics可以用于識(shí)別特征和保證安全。在入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）中實(shí)施ICMetrics技術(shù)，以確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)的外部通信安
汽車(chē)文摘 2017年11期2017-12-04
- 基于模值估計(jì)的三軸磁力計(jì)標(biāo)定方法研究*
模值估計(jì)的三軸磁力計(jì)標(biāo)定方法研究*鐘 浩,章衛(wèi)國(guó)*,劉小雄(西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,西安 710129)現(xiàn)有的三軸磁力計(jì)標(biāo)定方法大都是對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化,然后利用樣本數(shù)據(jù)求解參數(shù)。為了提高標(biāo)定算法的通用性和有效性。提出了一種改進(jìn)的標(biāo)定方法,首先將磁力計(jì)所處位置磁場(chǎng)向量的模作為誤差模型參數(shù),然后對(duì)其進(jìn)行估計(jì)算法設(shè)計(jì),接著提出一種兩步標(biāo)定方法進(jìn)行參數(shù)初值的選取,然后應(yīng)用Levenberg-Marquardt方法進(jìn)行磁力計(jì)標(biāo)定算法設(shè)計(jì)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文
傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2017年10期2017-11-03
- 一種手持式MEMS磁力計(jì)的羅差校正方法*
手持式MEMS磁力計(jì)的羅差校正方法*李思民,蔡成林*,王亞娜,曹振強(qiáng)(桂林電子科技大學(xué) 信息與通信學(xué)院,廣西桂林541004)針對(duì)手持式MEMS磁力計(jì)使用過(guò)程中航向精度低的問(wèn)題,在分析磁力計(jì)誤差的基礎(chǔ)上,建立了羅差校正模型,推導(dǎo)了羅差系數(shù)的計(jì)算公式,采用橢圓假設(shè)、約束最小二乘法、解卷繞和滑動(dòng)窗口濾波等方法降低磁力計(jì)航向誤差。該校正過(guò)程簡(jiǎn)單方便,只需手持MEMS傳感器組旋轉(zhuǎn)一周。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該校正方法具有良好的抗噪聲性能,校正后的磁力計(jì)航向精度優(yōu)于1°。M
電子器件 2017年5期2017-11-03
- 基于磁屏蔽桶的磁力計(jì)三軸噪聲水平計(jì)算
基于磁屏蔽桶的磁力計(jì)三軸噪聲水平計(jì)算潘家偉 成都理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 劉丞鳴 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院本案例以某款通用磁力計(jì)為實(shí)驗(yàn)載體，通過(guò)在三維屏蔽磁測(cè)桶產(chǎn)生的零磁空間將磁力計(jì)的三軸噪聲水平運(yùn)用數(shù)學(xué)工具計(jì)算出來(lái)。硬件部分基于STM32微處理器將磁力計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SD卡內(nèi)，經(jīng)過(guò)ASSIC碼到十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生可直接用于數(shù)學(xué)計(jì)算的實(shí)際數(shù)據(jù)。本方法通過(guò)MATLAB編程實(shí)現(xiàn)磁力計(jì)的三軸噪聲水平計(jì)算，對(duì)磁力計(jì)精度測(cè)量相對(duì)其他方法更加規(guī)范合
數(shù)碼世界 2017年7期2017-07-25
- 多傳感器組合的行人航位推算方法研究
軸陀螺儀和三軸磁力計(jì)設(shè)計(jì)一種低成本多傳感器的室內(nèi)行人航位推算（PDR）系統(tǒng)。對(duì)于低成本傳感器，設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）的初始對(duì)準(zhǔn)；在行走過(guò)程中，針對(duì)位置誤差發(fā)散的問(wèn)題，采用基于EKF的零速度更新（ZUPT）和磁力計(jì)組合的方法，ZUPT修正速度誤差，加速度計(jì)和磁力計(jì)對(duì)陀螺儀進(jìn)行誤差修正，同時(shí)對(duì)航向角誤差修正，從而實(shí)現(xiàn)了降低位置誤差的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于低成本多傳感器，該系統(tǒng)可以較好地滿(mǎn)足室內(nèi)行人定位要求，定位誤差占總路程的2%左右；與已有的行人
現(xiàn)代電子技術(shù) 2017年12期2017-06-23
- 基于多旋翼自主飛行器的農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)設(shè)計(jì)
高度測(cè)定，通過(guò)磁力計(jì)解決飛行航向問(wèn)題，系統(tǒng)采用CC2430可實(shí)現(xiàn)遙控介入。關(guān)鍵詞：處理器；多旋翼；磁力計(jì)；CC2430中圖分類(lèi)號(hào)：S252+.3；V279+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）10-1953-03DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.10.038The Design of Pesticide Spraying System Based on Multi Rotor Auton
湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年10期2017-06-22
- 在宇宙中探索磁場(chǎng)
行探索時(shí)，使用磁力計(jì)有助于科學(xué)家確定其地下結(jié)構(gòu)和組成?，F(xiàn)在，使用“洞察”號(hào)著陸器的內(nèi)部勘探任務(wù)計(jì)劃于2018年發(fā)射，旨在提供有關(guān)火星的地震、溫度及其形成歷史的信息。此外，它們可被用來(lái)定位含水層，這可以幫助科學(xué)家尋找火星上的生命，識(shí)別人類(lèi)殖民所需的資源。相似的任務(wù)也可以在金星和水星上開(kāi)展，從而揭示太陽(yáng)系中所有巖質(zhì)行星是如何形成的，它們有什么共同之處，以及是什么使它們分開(kāi)的?？罩械卮耪{(diào)查通過(guò)將磁力計(jì)放置在類(lèi)似滑翔機(jī)或氣球的高空平臺(tái)上，可以進(jìn)行行星表面詳細(xì)的地球
飛碟探索 2017年5期2017-05-11
- 安裝家用無(wú)線水表
南針（一個(gè)2軸磁力計(jì)），是我以前從電子產(chǎn)品零售商SparkFun Electronics購(gòu)買(mǎi)的，作為定向儀使用?，F(xiàn)在SparkFun不再出售該組件，但是你只需花更少的錢(qián)（15美元），就能買(mǎi)到一個(gè)3軸磁力計(jì)，和以前的2軸磁力計(jì)一樣好用甚至更好用。因?yàn)闄C(jī)械水表的工作方式，磁力計(jì)在這里很有價(jià)值。在實(shí)際中，為了把水表的齒輪與水隔離開(kāi)來(lái)，轉(zhuǎn)子通常連到分離室的磁鐵中，水流通過(guò)該分離室流動(dòng)。當(dāng)水轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)，這塊磁鐵會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)水表齒輪箱中的另一塊磁鐵。如此一來(lái)，這些成對(duì)的磁鐵
世界科學(xué) 2016年4期2016-12-01
- 微傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的人體軀干傾角
。基于陀螺儀和磁力計(jì)的數(shù)據(jù)融合，提出了一種用于估算運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下人體軀干傾角的算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，算法的均方根誤差為1.81°±0.77°。該算法可以應(yīng)用在有關(guān)人體和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平衡性的研究中。慣性傳感器； 人體運(yùn)動(dòng)學(xué)； 卡爾曼濾波器0 引 言在人體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的研究中，能夠精確地估計(jì)和控制軀干部位姿態(tài)是至關(guān)重要的。人體上半身的質(zhì)量集中在軀干部，當(dāng)其偏離正常位置達(dá)到一定程度時(shí)，人體就會(huì)失去平衡[1]。其中，沿左右方向偏離軀干中軸(medial-l
傳感器與微系統(tǒng) 2016年11期2016-11-04
- 基于誤差四元數(shù)的單兵導(dǎo)航系統(tǒng)算法*
MEMS陀螺和磁力計(jì)互補(bǔ)的性質(zhì)，本文提出基于誤差四元數(shù)的多傳感器信息融合算法。通過(guò)磁力計(jì)標(biāo)定技術(shù)補(bǔ)償外界磁干擾，并以MEMS加速度計(jì)和磁力計(jì)輸出為姿態(tài)基準(zhǔn)，利用卡爾曼濾波器對(duì)誤差四元數(shù)和陀螺漂移進(jìn)行估計(jì)，以減小單兵定位誤差。1 磁力計(jì)標(biāo)定每次使用前利用標(biāo)定實(shí)驗(yàn)對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行標(biāo)定可有效補(bǔ)償外界磁干擾的影響［3］。標(biāo)定前后的磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖1。圖1 標(biāo)定前后的磁場(chǎng)強(qiáng)度Fig 1 Magnetic field intensity before and after ca
傳感器與微系統(tǒng) 2015年9期2015-12-07
- 井下磁力計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制*
制器設(shè)計(jì)了井下磁力計(jì)傳感器單元的數(shù)據(jù)采集、控制和實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，對(duì)AD采集的高分辨率和高實(shí)時(shí)性、背景磁場(chǎng)的自動(dòng)補(bǔ)償控制方案的設(shè)計(jì)，以及和其它傳感器單元共用RS－422總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的可靠性協(xié)議解析等問(wèn)題進(jìn)行了討論和分析，介紹了監(jiān)控軟件的功能設(shè)計(jì)，最后給出了磁力計(jì)整體單元的測(cè)試和應(yīng)用結(jié)果。1 井下磁力計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)井下集成綜合觀測(cè)系統(tǒng)是在一口深井中自上而下分別布置著寬頻帶地震計(jì)、溫度計(jì)、傾斜計(jì)、應(yīng)變計(jì)、地磁計(jì)等，各傳感器探頭實(shí)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)
傳感技術(shù)學(xué)報(bào) 2011年11期2011-10-20
- 飛思卡爾在Xtrinsic傳感器系列中推出第一款磁力計(jì)
出了第一款基于磁力計(jì)的傳感器產(chǎn)品Xtrinsic MAG3110。它為終端設(shè)備制造商帶來(lái)先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，以滿(mǎn)足其設(shè)備和應(yīng)用的創(chuàng)新，同時(shí)具有極具吸引力的價(jià)格。飛思卡爾半導(dǎo)體推出首款磁力計(jì)MAG3110，擴(kuò)展了Xtrinsic系列智能傳感解決方案。該Xtrinsic MAG3110是一款小體積、低功耗的三軸數(shù)字磁力計(jì)，它提供增強(qiáng)型數(shù)字電子羅盤(pán)（eCompass）功能，在智能手機(jī)及其他電子產(chǎn)品中提供基于位置的業(yè)務(wù)，如導(dǎo)航、航位推算和位置跟蹤等。Xtrinsic
電子技術(shù)應(yīng)用 2011年5期2011-03-21
- 磁力計(jì)探礦飛行
駕駛一架裝有磁力計(jì)的勘測(cè)飛機(jī)，在航空方面還是罕見(jiàn)的工作。幾年以來(lái)，為了尋找鈾，駕駛員們?cè)?jīng)使用蓋克計(jì)數(shù)器同感光設(shè)備，在山谷間上下回旋進(jìn)行低空探測(cè)。但是現(xiàn)在有了完善的磁力計(jì)設(shè)備，就能從空中發(fā)現(xiàn)地層下面的無(wú)放射性礦物，因?yàn)?span id="dhtrxdt" class="hl">磁力計(jì)能夠很準(zhǔn)確的找到有色金屬的礦床，以及銅，石油等的蘊(yùn)藏地點(diǎn)。現(xiàn)在我們正在利用威潤(rùn)型(Varian)的核共振磁力計(jì)來(lái)幫助勘測(cè)地層下面的礦藏。它具有很高的靈敏度，簡(jiǎn)單的說(shuō)，它不過(guò)是一個(gè)纏繞著水瓶的線圈，它被安裝在ADF殼內(nèi)，整個(gè)磁力計(jì)用麥克風(fēng)
航空知識(shí) 1958年12期1958-01-19