陈法圣　孙宏志　何雅楠　刘静楠

摘要：可穿戴设备中往往会需要测量地磁场来计算设备姿态以提高用户的体验。为了提高磁传感器采集数据的精度，文章提出了一种三轴磁传感器标定方法。该方法通过提出新的损失函数和对数据加权，使得校正后的数据在传感器处于不同姿态下误差更小。在外界磁场存在噪声强度为2.72%的模拟数据上，传统方法在不同姿态误差均值最犬可达到6.59%，而文中方法最大仅为2.9%。

关键字：三轴磁传感器标定；误差校正；可穿戴体感设备

1.三轴地磁传感器研究背景

三轴地磁传感器是可穿戴体感设备中的重要组成部分。其通过测量地磁场矢量，可以计算出设备的姿态。以vR头盔为例，通过计算地磁矢量在水平面上的投影，即可得到无积累误差的水平方向角，使得用户在使用VR设备时不会遇到视角漂移的问题。由于可穿戴设备中的磁传感器均通过电路驱动，其必然会收到所在电路的磁场干扰，所以磁传感器的校正是可穿戴设备研发的重中之重。然而传统的地磁传感器校正方法存在各种各样的问题：首先，其校正方法过于简单，没有考虑校正模型导致的系统误差，使得在视线方向不同时，校正后的误差也不同，影响用户体验；其次，传统方法没有考虑用户在重新标定时所采集的不均匀数据，导致的校正精度下降。因此本文提出了一种新的磁传感器校正系数计算方法来解决这些问题。

三轴磁力计的误差主要分为3种：偏置误差、灵敏度误差。……