基于ARM與MEMS的AHRS設(shè)計(jì)

　　圖3　靜止時(shí)減去溫漂后的角速率曲線

　　4.2　硬磁及非正交度校正

　　地磁場(chǎng)正常情況下測(cè)量到的三維數(shù)據(jù)在空間上的包絡(luò)應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓球。但是磁場(chǎng)計(jì)測(cè)量出來的數(shù)據(jù)由于受到外界磁場(chǎng)的影響，加上磁阻傳感器各軸的標(biāo)度因子和非正交度，導(dǎo)致傳感器采集到的數(shù)據(jù)在三維空間內(nèi)分布的包絡(luò)面為球心偏移原點(diǎn)的橢球面，磁場(chǎng)裸數(shù)據(jù)三維分布如圖4所示。

　　圖4　磁場(chǎng)裸數(shù)據(jù)三維分布

　　橢球面約束方程如式(15)所示。

　　其中m為傳感器測(cè)得的三維磁場(chǎng)強(qiáng)度，c為球心偏移的三維向量，U為標(biāo)度因子及非正交度校矩陣。磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有實(shí)際意義，關(guān)心的是傳感器測(cè)量的地磁三維矢量方向，所以設(shè)磁場(chǎng)向量模為1。通過最小二乘法可以計(jì)算出U和c。磁場(chǎng)數(shù)據(jù)校正前后對(duì)比如圖5所示，左右兩圖為校正前后數(shù)據(jù)在XY平面上的投影。

　　圖5　磁場(chǎng)數(shù)據(jù)校正前后對(duì)比