谢启源，陆宇平，乔 兵，李 渊

(南京航空航天大学航天学院，南京 210016)

矢量传感器与标量传感器不同，存在自身误差源的同时，还受载体磁场及其姿态扰动的影响［1］，加上频谱范围很宽的地磁扰动［2］，要获得较高精度的测量磁场信息，必须对传感器进行校正。

磁传感器的校正方法有很多，但用于标量磁传感器的校正方法不能满足矢量传感器的需求，对磁矢量传感器的校正，国内外都有相关研究［1，3－8］，校正方法主要分成两大类［3］:第 1 类是将不同误差进行分别建模，并通过校正算法对每一种误差参数进行估计，从而实现整个传感器的校正，如基于 FLANN的误差校正算法［4］、基于线性参数化模型的校正算法［5］等；第2类是找到一个从测量值到真值的映射，实现传感器的校正，如基于椭圆拟合［6］和椭球约束［7］的校正算法等。第2类校正方法没有第1类校正方法那么直观，但可以同时校正多种误差。

本文提及的算法属于第2类校正方法，通过建立磁矢量传感器的误差模型，并在椭球约束算法的基础上，使用正交Procrustes分析方法提高校正精度，最终实现传感器的校正。

1 传感器误差模型及校正算法设计

假设磁矢量传感器的测量轴与载体坐标系重合，则其测量当地地磁矢量的真值应为在载体坐标系各轴上的投影，记为。磁矢量传感器的输出值为在传感器3个轴上的投影，记为。此时，若不存在测量误差和噪声，有，但在实际安装和测量情况下，理想无误差状态不存在，即一般情况下。……