庞学亮，江鹏飞，杨 慧

(武汉工程大学，湖北 武汉 430205)

0 引言

三轴磁传感器用于测量外部磁场的三分量，在地磁导航、航空磁探、空间磁场测量方面具有广泛的应用。在传感器设计生产中，由于工艺等原因，三轴很难做到完全正交，同时三轴也存在一定差异，接收器电路存在漂移、噪声，接收器铁芯存在剩磁，数据采集存在截断误差等，这就给测量带来两方面影响：1) 由于地磁场的存在，当传感器姿态发生变化时，在相对稳定的地磁场下，其标量输出不是一个稳定的值，会产生很大干扰信号；2) 由于三轴已经偏离了正交，致使按照理想情况进行计算的标量值也产生了偏差[1]，这就需要对三轴磁传感器进行校准。目前校准的思路是先建立三轴磁传感器信号输出模型，通过在稳定地磁场下测量的数据求解模型系数，然后再根据模型系数进行输出信号校准。三轴磁传感器校准的关键是校准模型精度和模型系数的求解，对于校准模型通常考虑三轴正交性、灵敏度一致性和剩磁三个因素，而模型系数求解的方法有很多种，比如文献[2]提出极大似然方法校准方法，文献[3]采用支持向量回归(support vector regression)方法进行校准，文献[4]提出非线性最小二乘法参数估计，文献[1]提出共轭梯度法进行系数求解，文献[5]提出模型系数自动搜索方法，文献[6]提出自适应系数求解法，本文作者之前也提出了基于遗传算法参数求解方法[7]。归纳起来这些方法对模型参数求解都是在样本空间分布比较均匀的情况下，具有很好的效果[8-10]，但是当求解的样本为局部样本时，其求解的精度大幅度下降。……