论磁罗盘校准方法的改进
磁罗盘在无轨电车导航中的技术改进
磁罗盘在无轨电车导航中的技术改进无轨电车是一种环保、高效的城市交通工具，它能够在城市中实现快速、稳定的运输，同时减轻道路交通拥堵和公共交通的负担。
然而，由于无轨电车没有固定的轨道，导航系统的精确性和稳定性成为了一个重要的问题。
磁罗盘技术作为无轨电车导航的重要组成部分，正飞速发展并取得了一些突破。
本文将重点讨论磁罗盘在无轨电车导航中的技术改进。
磁罗盘是一种通过感知地球磁场方向的仪器，它能够为无轨电车提供准确的导航方向。
然而，在城市环境中，由于建筑物和其他铁磁性材料的干扰，磁场会变得复杂而不稳定，导致磁罗盘的导航精度下降。
因此，改进磁罗盘在无轨电车导航中的技术显得尤为重要。
首先，采用多传感器融合技术可以有效提高磁罗盘的导航精度。
多传感器融合技术是将多个传感器的数据进行融合处理，以提高导航系统的性能。
在无轨电车导航中，可以将磁罗盘数据与其他传感器数据（例如GPS、惯性导航仪等）进行融合，通过互补滤波等算法来减小磁场干扰对导航精度的影响。
这样的技术改进可以提高磁罗盘导航的稳定性和准确性。
其次，地图匹配算法也是提高磁罗盘导航精度的关键技术之一。
地图匹配是将导航系统获取的实时数据与数字地图进行匹配，从而确定无轨电车的位置和行驶方向。
在磁罗盘导航中，地图匹配算法可以利用磁罗盘提供的方向信息与地图上的道路网络进行匹配，从而进一步提高导航精度。
例如，可以通过将道路的磁特性与磁罗盘数据进行比对，以纠正因磁场干扰而导致的方向偏差。
地图匹配算法的改进可以提高无轨电车导航系统的整体性能。
此外，利用机器学习和人工智能等技术可以进一步改进磁罗盘在无轨电车导航中的精度和鲁棒性。
机器学习可以通过大量的训练数据来建立模型，从而对未知环境下的磁罗盘导航进行预测和优化。
例如，可以利用神经网络模型来实现磁场干扰的自适应补偿，从而提高导航精度。
此外，利用人工智能技术可以使导航系统自动学习并优化导航算法，提高磁罗盘导航的鲁棒性和适应性。
最后，磁罗盘导航系统的硬件和软件结构也需要得到改进。
罗盘修正位置的原理和方法
罗盘修正位置的原理和方法
罗盘修正位置是在航海、航空和导航等领域中常用的一种手段，目的是校正罗盘的偏差，使其指向真北方向。
罗盘在使用过程中可能会受到磁场干扰或机械装置的偏差，因此需要进行修正。
罗盘修正位置的原理是通过观测罗盘指针与实际真北方向之间的夹角差异，进行相应的调整来校正罗盘的位置。
一般来说，校正罗盘位置的方法主要有以下几种：
1. 磁场修正：磁场是罗盘误差的主要因素之一，可以利用磁场修正进行校正。
通过观测罗盘指针与磁南极之间的夹角差异，可以计算出修正量，并相应调整罗盘位置。
2. 重力修正：重力也会对罗盘的指向产生影响，特别是在舰船或飞机等运动中，可以利用重力修正进行校正。
通过观测罗盘指针与地平线的夹角差异，可以计算出修正量，并相应调整罗盘位置。
3. 角度修正：角度误差也是导致罗盘指向偏差的原因之一，可以利用角度修正进行校正。
通过观测罗盘指针与其他已知方向之间的角度差异，可以计算出修正量，并相应调整罗盘位置。
需要注意的是，具体的罗盘修正方法和步骤可能会根据不同的设备和应用场景而有所不同。
根据具体情况选择合适的修正方法，并根据实际观测数据进行相应的
调整，才能准确地修正罗盘位置。
多旋翼无人机磁罗盘校准方法
收 稿 日 期 ：２０１８ １２ ０４； 修 回 日 期 ：２０１８ １２ １９。 作 者 简 介 ：程 玮 玮（１９８５ ），女 ，安 徽 巢 湖 人 ，高 校 讲 师 ，主 要 从 事电子信息工程方向的研究。 王 伟（１９７２ ），男 ，黑 龙 江 双 鸭 山 人 ，博 士 ，研 究 生 导 师 ，教 授 ， 主要从事多旋翼无人机系统方向的研究。
关键词：磁罗盘；静态干扰；动态干扰；罗差补偿
犆犪犾犻犫狉犪狋犻狅狀 犕犲狋犺狅犱狅犳犕犪犵狀犲狋犻犮犆狅犿狆犪狊狊犳狅狉犕狌犾狋犻－犚狅狋狅狉犝犃犞
Ｃｈｅｎｇ Ｗｅｉｗｅｉ１，ＳｏｎｇＹａｎｈｕａ１，Ｗａｎｇ Ｗｅｉ２
（１．ＪｉａｎｇｓｕＳｕｑｉａｎＥｃｏｎｏｍｉｃａｎｄＴｒａｄｅＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｕｑｉａｎ ２２３６００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４，Ｃｈｉｎａ）
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｍｐａｓｓ；ｓｔａｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｄｙｎａｍｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｃｏｍｐａｓｓｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
０ 引 言
多旋翼无人机凭借其垂直起降、定点悬停、成本低廉、 使用方便、无人员伤亡等优点，在民用与军事领域得到了 广泛的应用。随着应用的推广，用户对无人机的飞行性能 和安全性能要求也日益提升。多旋翼无人机的自主飞行时， 导航坐标系与机体坐标系之间的转换以航向角为基础。航 向角偏差会导致飞行时航线变斜、原地画圈等问题，甚至 出现炸机的危险，严重影响无人机的飞行性能。因此，如 何提高航向角的准确性便显得尤为重要 。 ［１２］
高精度电子罗盘的误差修正技术研究
高精度电子罗盘的误差修正技术研究冯田佳点;孙乾;吕建廷【摘要】常规的数字罗盘受实际工作环境影响很大，输出精度较低，为了使其达到更高精度级别的精度和分辨率，本文全面分析了产生误差的原因，提出了相关的误差补偿算法、进行了仿真，并研制了相应的3轴数字罗盘硬件平台，结果表明可以很大程度上提高罗盘的输出精度和分辨率。
【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)016【总页数】2页(P8-9)【关键词】电子罗盘;MEMS磁传感器;MEMS加速度计;倾角测量;嵌入式系统【作者】冯田佳点;孙乾;吕建廷【作者单位】华东理工大学,上海市 200237;华东理工大学,上海市 200237;华东理工大学,上海市 200237【正文语种】中文电子罗盘依据地磁场的方向测量指向，同时通过磁传感器感应地球磁场实现测向定位。
地理的两极和地磁场的两极不重合，两者连线之间存在的磁偏角。
且地球磁场的磁力线在地球表面的分布的大小和方向是不同的。
比如在北美，磁力线与地球表面呈70度，这个角叫磁倾角。
在本文所用的三轴磁传感器中，其内部集成了3个惠斯通电桥，它们彼此互相垂直，分别对应直角坐标系中的x、y、z轴。
在通过这3个轴取得初始的磁数据后经过桥偏置补偿、硬铁补偿后，所得数据即可用于3D方程的求解，进而计算航向。
本文所用的三轴磁传感器中对应直角坐标系中的x轴和y轴决定了水平面，z轴垂直于水平面，此处的地磁场Hearth在水平面上的分量Hnorth所指即磁北的方向。
而x轴所指的即当前的方位的正前方，所以我们只需要测出x轴和Hnorth之间的夹角即可以知道当前的方位角α。
上述即为水平状态时电子罗盘的测角原理。
由式1可知我们所测得的方位角只是当前位置和地磁北极之间的夹角。
由于地磁北极和地理北极之间存在磁偏角，故应根据磁偏角相应的加上或减去当前所在方位的磁偏角，得到的才是当前位置真正的方位角。
而地球不同位置的磁偏角不同，应利用GPS接收器来确定当前的位置，从而校正地理位置带来的方位角测量误差。
数字式磁罗盘误差补偿及数据处理方法研究
数字式磁罗盘误差补偿及数据处理方法研究数字式磁罗盘误差补偿及数据处理方法研究引言：数字式磁罗盘是现代导航领域重要的一种定位工具，它广泛应用于航空、航海、测绘、军事等领域。
但是，由于存在多种误差因素的影响，数字式磁罗盘的精度和精度稳定性成为制约其使用的主要因素。
为了提高数字式磁罗盘的测量精度和稳定性，需要对其误差进行补偿。
误差来源及分类：数字式磁罗盘的误差来源主要包括：磁场干扰、传感器本身误差、磁罗盘外力干扰等。
其中，外力干扰包括机体振动、温度变化、气压变化等因素。
因此，对于数字式磁罗盘的误差修正需要对这些方面进行考虑，以提高其精度。
误差补偿方法：根据数字式磁罗盘误差来源的不同，可以采取不同的误差补偿方法。
其中，传感器本身误差补偿需要对其进行定标修正；磁场干扰补偿则需要进行地磁校正，以抵消地球磁场对数字式磁罗盘的影响；外力干扰补偿则需要通过机体振动控制、温度控制、气压控制等手段进行。
数据处理方法：为了更好的运用数字式磁罗盘，对其数据进行处理也是至关重要的。
通过数据处理，可以获取到数字式磁罗盘的各种数据信息，如方位角、磁力值等。
具体的数据处理方法包括滤波、降噪、转换等。
其中，数字滤波是一种比较常用的处理方法，可以有效的去掉信号中的噪声成分。
同时，通过对数据进行转换，如坐标转换、字节流转换等，可以更好地与其他设备进行交互。
结论：数字式磁罗盘的误差补偿及数据处理是提高数字式磁罗盘精度稳定性的重要手段。
有效的误差补偿和数据处理方法可以提高数字式磁罗盘的测量精度和精度稳定性，具有重要意义。
磁罗盘的校准方法及其重要性
磁罗盘的校准方法及其重要性磁罗盘是一种常见的导航工具，它通过指示地球磁场方向来帮助人们确定方向。
然而，由于各种原因，磁罗盘可能会发生偏差，影响导航的准确性。
校准磁罗盘是一项关键的任务，以确保其指示的方向与实际方向一致。
本文将介绍磁罗盘的校准方法及其重要性。
首先，让我们了解磁罗盘的工作原理。
磁罗盘内部包含一个磁针，它可以自由地旋转，并指向地球上的磁北极。
地球的磁场是不均匀的，因此磁针可能会受到其他磁场的干扰，导致偏差。
为了确保磁罗盘的准确性，校准是必要的。
有几种常见的磁罗盘校准方法。
首先是静态校准法。
这种方法要求在一个没有磁场干扰的地方进行，例如远离金属结构或电子设备的开阔区域。
校准过程中，将磁罗盘置于水平状态，通过旋转磁罗盘，使磁针与标尺上的刻度对齐。
这样可以消除罗盘的初始误差，并确保其准确度。
另一种常见的校准方法是比较校准法。
这种方法需要使用一个已知方向的指南针来校准磁罗盘。
将指南针与磁罗盘放在一起，然后旋转磁罗盘，使指南针上的指示方向与磁针对齐。
通过这种方法，可以通过已知的准确方向来校准磁罗盘，提高其导航准确性。
除了这些常见的校准方法外，还有一些高级的校准方法可以使用。
例如，动态校准法可以在运动中进行，通过观察指南针在移动状态下的指示来校准磁罗盘。
此外，某些现代导航设备还可以使用GPS或其他定位技术来校准磁罗盘，以提高准确性。
磁罗盘的校准非常重要，因为一个准确的指南针对于导航至关重要。
无论是在户外探险还是海上航行，正确的方向都是安全和成功的关键。
如果磁罗盘没有校准，它可能会给用户带来错误的方向指示，导致迷失方向或错过目标。
此外，磁罗盘的校准还对于地图阅读至关重要。
当使用地图进行导航时，需要结合磁罗盘的指示来确定自身位置和目标方向。
如果磁罗盘没有经过准确校准，地图阅读会变得困难甚至错误。
这有可能导致错误的行进方向或迷失在陌生的地方。
在户外运动、探险和旅行中，磁罗盘通常是不可或缺的工具。
无论是远足、露营还是登山，磁罗盘都能帮助人们找到正确的方向，避免迷路或遭遇危险。
磁罗盘的精度与误差分析
磁罗盘的精度与误差分析磁罗盘是一种常用的导航仪器，用于确定方位和导航。
它通过测量地球磁场的方向来确定北方向，并结合其他导航工具如地图和望远镜来提供准确的方向信息。
然而，磁罗盘的测量结果并不是绝对准确的，因为它们可能受到各种误差的影响。
首先，磁罗盘的精度与其制造质量和设计有关。
制造商应确保磁罗盘具有良好的机械结构和高质量的磁性材料。
制造过程中的不良材料或生产错误可能导致指示不准确的结果。
因此，选择一个知名的制造商并购买质量可靠的磁罗盘是很重要的。
此外，环境条件也会对磁罗盘的精度产生影响。
磁罗盘应该在无风的条件下使用，并要远离电子设备、大型金属物体和其他可能干扰地球磁场的物体。
这些干扰源可能会引起磁罗盘的指示偏离，并导致不准确的方向测量。
因此，在使用磁罗盘之前，应该仔细考虑周围环境，并尽量消除潜在的干扰。
另一个影响磁罗盘准确度的因素是外部磁场的干扰。
地球上的磁场并不是均匀的，而且可能会受到其他物体或地理特征的影响。
例如，附近有大型岩石或金属物体可能会扭曲附近的磁场，从而影响磁罗盘的指示。
在这种情况下，使用磁罗盘的精度就会受到限制。
为了减小这种误差，使用磁罗盘时应避免靠近这些干扰源，并了解附近地理特征的可能影响。
除了外部干扰，磁罗盘本身也可能存在一些内部误差。
例如，磁罗盘的刻度盘或指针可能存在误差，导致测量结果的偏离。
为了减小这些误差，磁罗盘制造商通常会在生产过程中进行校准，以确保其准确性。
此外，使用磁罗盘时，使用者应确保仔细读取并准确解读刻度盘上的指示。
最后，使用者自身的技能和经验也会对磁罗盘的准确性产生影响。
正确的使用技巧和解读能力是确保测量结果准确的关键。
使用者应该接受相关的培训和指导，以熟练掌握使用磁罗盘的方法和技巧。
此外，在实际使用中，使用者还应注意消除人为误差，如身体姿势和手持稳定等方面的因素。
总体而言，磁罗盘的精度主要取决于其制造质量和设计、环境条件、外部磁场干扰、内部误差以及使用者的技能和经验。
磁航向测量系统误差修正方法研究
磁航向测量系统误差修正方法研究X杨新勇1 黄圣国21(南京航空航天大学自动化学院 南京 210016)2(南京航空航天大学民航学院 南京 210016)摘要 介绍了磁航向测量系统的设计,分析了影响磁航向精度的误差来源及目前磁航向误差补偿算法存在的问题。
在此基础上提出一种基于椭圆最佳二乘拟合的新算法,对现有的磁航向误差补偿算法加以改进。
试验结果表明,该补偿算法在不以增加硬件复杂度和软件计算量为代价的前提下,能够很好地修正软硬磁场引起的磁航向误差,提高了磁航向测量系统的完整性与实用性。
关键词 导航 磁阻传感器 最佳椭圆拟合 误差补偿Study of Error Compensation Method for Magnetic HeadingMeasurement SystemYang Xinyo ng1 Huang Shengguo2 1(College of A utomation Engineer ing,N an j ing U niv er sity of A eronautics&A str onautics,N anj ing210016,China) 2(College of Civil A v iation,N an j ing U niv er sity of A eronautics&A str onautics,N anj ing210016,China)Abstract T he design of a magnet ic heading measurement syst em is int roduced.T he error sources w hich affect heading accuracy and the problems of current compensation algorit hm are discussed.Furt her,a new compensat ion algorithm based on ellipse-specific fit ting met hod is presented.T he experimental results show t hat t his algorithm is ef fective f or the improvement of accuracy,int egrit y and pract icability of the magnetic heading measurement syst em,w it hout increasing the cost of hardw are and t he complexit y of soft ware.Key words Navigation M agnet oresistive sensor Ellipse-specific f it t ing met hod Error compensat ion1 引 言导航系统在包括飞机、舰船、车辆在内的各个领域得到了广泛的应用。
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232 广东科技 ２０１３．４． 第 ８ 期
库”等违法违纪行为。
3.6 加强货币资金控制
岗位应相互分离、相互制约，保护资金安全、完整；实施流 程控制，资金支付业务应当经过完整流程；建立资金盘点和银 行对账制度，保证资金账户明晰；杜绝白条抵库、公款私存、出 租出借银行账户等违法违纪行为。
3.7 加强固定资产控制
加强计划管理，固定资产购建必须提前纳入计划和预算， 以计划和预算作为购建依据；完善项目决策，提高固定资产购 建决策的科学性、合理性；明确保管责任，实施固定资产使用和 保管责任到人；加强权属管理，实施定期盘点，规范移交和处置 行为，实现固定资产管理与财务管理相结合，做到账务清晰、账 实相符。
研究园地
论磁罗盘校准方法的改进
张权力
（中航飞机汉中分公司试飞厂，陕西汉中 723213）
摘 要：着重阐述校准罗盘安装误差和半圆罗差的原理与改进前后的校准方法及其效果。 关键词：罗盘；罗差；校正
运 8C 出口型飞机上，应急磁罗盘更换型号以后，误差精
度要求由原来的±5°改为±2°，按校准文件的要求先将飞机转
3.9 强化高速公路企业内部控制的内部监督
在进行高速公路企业的内部控制制度进行设计时，可能会 由于一些原因，如考虑不周、认识的局限，使得高速公路企业设 计出来的内部控制制度不是很完善，存在很多的不足。另外，在 对公路企业内部控制制度进行执行的过程中，也会因为一些原 因，如企业员工没有对内控制度有着全面的认识或者理解上产 生一定的差异又或者一些实际情况的发生，使得设计出来的内 部控制制度没有能够对自身的作用进行很好的发挥，使得在内 部控制制度运行的过程中产生着一些问题。所以，必须加强对 高速公路企业内部控制制度的运行情况进行必要的监督和管
磁场，从而消除半圆罗差。
可以将飞机硬铁磁场水平分量分解为与飞机纵轴平行的
分量 X1 和与飞机横轴平行的分量 Y1。罗差修正器可以产生沿 飞机纵轴的修正磁场 X 修（E-W 方向）和沿飞机横轴的修正磁
场 Y 修（N-S 方向）。校准罗盘的过程，就是想办法使 X 修=Y1，且 方向相反，就可以消除半圆罗差了。
2.2 消除安装误差的方法
将飞机依次停在 N、E、S 和 W 四个主航向上，并记录⊿N、
⊿E、⊿S 和⊿W，按以下公司求出安装误差⊿A：
⊿A=（⊿N+⊿E+⊿S+⊿W）/4
（5）
如果|⊿A|≥1°，则调整传感器安装方位，以消除安装误差
⊿A。
3 改进的校准罗盘的方法
由以上的分析可知，校准一架飞机罗盘需分别校准安装误
在 S 航向调整 Y 修后，飞机再转回到 N 航向时，仍然存在
（转向左翼），它与朝向右翼的 Y1 相抵消，仅剩下 Y2，即软铁引 起的罗差（⊿L），就是说，在 N 航向上的半圆罗差也被消除了。
但 Y 修对 N 及 S 航向上的修正方向是相反的，S 航向上 Y 修使 罗盘指示减小，而 N 航向上 Y 修使罗盘指示增加。
3.8 加强公路工程采购控制
严格执行相关法规，属于政府采购目录的项目，应当通过 中直机关采购中心实行政府采购，严格履行有关审批和备案程 序，规范验收程序，加强支付审核中直机关采购中心应当建立 有效的行为规范和工作流程，健全监督制衡机制，保证采购过 程合法有序，降低采购成本，提高采购质量，对政府集中采购目 录以外的项目，要完善采购程序，通过“货比三家”，降低采购成 本，提高采购质量。
动一周校安装差，再转动一周校半圆罗差。很多磁罗盘的安装
差达到±30°，校完安装差后再校半圆差，调整结束后，误差达
到±10～±20°，远远超出了文件需要的±2°的要求。经过理论分
析与实践，我们总结出新的校准方法，现提出与 罗差产生的原因
飞机的钢铁材料及工作着的电气设备形成了“飞机磁场”。
2 校罗差的方法
2.1 消除半圆罗差的方法
在消除半圆罗差的具体过程中，因为还存在着软铁磁场引
起的象限罗差，这就给消除半圆罗差增加了困难。以前，消除半
圆罗盘的方法是：飞机停在 N 和 S 以及 E 和 W 航向上，分部进
行“全量”和“半量”修正，即 N 和 E 航向进行“全量”修正；S 和 W 航向进行“半量”修正；才能准确地消除飞机硬铁磁场。而对 新式罗盘则应用等效的办法去进行校准，即在 N-S 和 S-W 方 向上分别只在一个航向上（S 和 W）调整半圆罗差。其修正值按 下式计算：
⊿S 修=（⊿S-⊿N）/2
（2）
⊿W 修=（⊿W-⊿E）/2
（3）
式中：⊿S、⊿N、⊿W、⊿E 分别为飞机在 S、N、W、E 航向上
的罗差误差。
那么，按以上公式计算进行校准罗差，为什么能消除半圆
罗差呢？
飞机停在 N 航向上，设硬铁磁场 Y1 和软铁磁场 Y2 的方向 都指向飞机右翼，并使罗盘产生罗差（⊿L1）。此时，硬铁磁场的 另一个分量 X1 与地磁场水平分量 H 重合，不会引起罗差。
“飞机磁场”可以分解为水平分量和垂直分量。罗盘传感器受地
磁场和飞机磁场水平分量的合成磁场，使测出的磁航向产生误
差，这种误差叫做罗差（⊿L）。
⊿L=K 实-K 理 式中：K 实— ——罗盘实际测出的飞机磁航向；
（1）
K 理—— —飞机理论磁航向。 飞机磁场由硬铁磁场和软铁磁场两部分组成。硬铁磁场由
飞机上硬铁和电气设备产生的，其大小和相对飞机的方向是不
变的，它引起的罗差称为半圆罗差。
软铁磁场由飞机上软铁受地磁场的磁化而产生，其大小和
相对飞机的方向都是随着飞机航向的改变而变化的，它引起的
罗差称为象限罗差。
另外，罗盘传感器安装角度的差异引起的罗差称为安装误
差。
1.2 消除半圆罗差的原理
在罗盘传感器上安装有罗差修正器，它可以在 N-S 和 E-
W 两个方向上分别建立一个人工的永久磁场来抵消飞机硬铁
飞机转到 S 航向时，Y1 相对飞机的方向不变 （仍向右翼）， Y2 相对地磁 H 的方向保持不变而相对飞机的方向却改变了 180°。此时转到 N-S 方向调整钮，产生按公式（2）计算出的修正
值 Y 修；
Y 修=⊿S 修=（⊿S-⊿N）/2=［（Y2-Y1）-（Y2+Y1）］/2=-Y1 （4） 即 Y 修与 Y1 的方向相反。由此可知，向飞机右翼的只有 Y1， 向左翼的有 Y2+Y1，那么，左右翼磁场抵消后，仅剩下向左翼的 Y2，即软铁引起的罗差-象限罗差（⊿L），而硬铁引起的罗差（半 圆罗差）被消除了。