洪琪璐,张爱军*,王昌明

(南京理工大学机械工程学院,南京 210094)

一种数字磁罗盘全罗差自主优化补偿方法

洪琪璐1,张爱军1*,王昌明2

(南京理工大学机械工程学院,南京 210094)

为了进一步提高数字磁罗盘全姿态罗差补偿精度,提出了一种基于地磁场分量的罗差自主优化补偿方法。从罗差补偿模型出发,分析椭球拟合补偿方法的局限性,在对参数缺失和剩余误差分析的基础上,建立了包含缺失参数的优化补偿模型;针对非线性优化模型引入粒子群算法PSO(Particle Swarm Optimization)对模型参数进行估计,数值仿真结果证明了算法可有效估计缺失参数。实验结果表明,优化补偿过程无需借助外部辅助姿态信息,俯仰角-20°姿态下,优化补偿方法在椭球假设补偿基础上将其最大误差由4.8°降至1.9°,误差标准差由1.5°降至1.1°。

数字磁罗盘;全罗差;非线性;粒子群算法

数字磁罗盘是一种利用地球磁场与重力加速度实现航向测量的工具,由于其捷联特性和体积、精度等方面的优势已被广泛应用于导航定位系统中。在实际应用中,磁罗盘极易受到载体周边杂散磁场地干扰,造成较大的磁航向测量误差(罗差),为实现高精度、高可靠性的导航与定位,必须对磁罗盘罗差进行有效的校正。在众多的罗差补偿方法中,Moulin M等[1]提出的罗差椭球假设补偿方法具备的全姿态范围罗差的补偿能力,且无需依赖外部辅助姿态信息、自主补偿能力较强,在实际工程中被广泛应用并得到国内外学者进一步的深入研究。……