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公开(公告)号：CN114167336B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202111421619.6
申请日：2021-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R35/00
Abstract: 本发明属于磁场测量技术领域，具体涉及一种三轴磁强计十字阵列的三步标量标定方法。本发明利用序列二次规划等优化算法求解椭球拟合的约束优化问题得到零偏B0j；利用线性最小二乘法求解得到qkj，由qkj计算pkj，再由pkj计算比例因子和非正交误差角；由前两步计算出的零偏、比例因子和非正交误差角得到B′j，再使用极值必要条件求出αl、βl和γl。本发明针对三轴磁强计十字阵列，能标定出所有的三轴磁强计比例因子、非正交误差角、零偏以及对准误差。这种标定方法的前两步标定算法没有数学近似因而标定精度高，相比于矢量标定方法它无需使用高精度的三维亥姆霍兹线圈，因而标定费用相对低廉。
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公开(公告)号：CN112698253B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202011459206.2
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种数字化三轴TMR磁传感系统，包括三路结构相同的单轴传感结构，三路电单轴传感结构分别处理x轴、y轴和z轴的磁信号；所述单轴传感结构包括：单通道磁电阻平衡桥电路、差分放大模块、抗混叠低通滤波模块、A/D转换模块和微处理器；单通道磁电阻平衡桥电路将被测的低频磁场信号转换为电压信号，然后经过差分放大模块后输入至抗混叠低通滤波模块滤除信号频率高于A/D转换模块半采样率的信号；输出信号输入至A/D转换模块得到被测数字信号，数字信号输入至微处理器，微处理器执行正交锁相解调算法输出传感结果。本发明实现了一种数字化、结构简单、高信噪比以及易于信号调理算法设计的数字化三轴TMR磁传感系统。
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公开(公告)号：CN114167336A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111421619.6
申请日：2021-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R35/00
Abstract: 本发明属于磁场测量技术领域，具体涉及一种三轴磁强计十字阵列的三步标量标定方法。本发明利用序列二次规划等优化算法求解椭球拟合的约束优化问题得到零偏B0j；利用线性最小二乘法求解得到qkj，由qkj计算pkj，再由pkj计算比例因子和非正交误差角；由前两步计算出的零偏、比例因子和非正交误差角得到B′j，再使用极值必要条件求出αl、βl和γl。本发明针对三轴磁强计十字阵列，能标定出所有的三轴磁强计比例因子、非正交误差角、零偏以及对准误差。这种标定方法的前两步标定算法没有数学近似因而标定精度高，相比于矢量标定方法它无需使用高精度的三维亥姆霍兹线圈，因而标定费用相对低廉。
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公开(公告)号：CN107290801A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710449891.2
申请日：2017-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于函数链接型神经网络和场模平方差的捷联三轴磁强计误差一步校正方法。建立地磁场模值平方差的测量模型，将不同传感器姿态的地磁场测量数据分为两组，对由场模平方差的测量模型构造而成的函数链接型神经网络进行训练；利用训练成功得到的神经网络权值构成误差校正器，对三轴磁强计的仪器误差、安装对准误差和干扰磁场进行误差校正，获得校正后的地磁场测量值。本发明能一步校正捷联三轴磁强计的仪器误差、安装对准误差及干扰磁场，提高了地磁场的测量精度，而且对不同水平的测量噪声具有较好的鲁棒性；本发明所提的校正方法不需要测量地磁场及载体姿态的辅助设备，简化了捷联三轴磁强计的误差校正装置的构成，降低了成本。
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公开(公告)号：CN104166169A
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201410418245.6
申请日：2014-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V3/40
Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航领域，具体涉及到一种捷联于水下潜器的三轴磁场传感器误差补偿方法。本发明包括；通过捷联于水下潜器的三轴矢量磁传感器获得载体一定姿态下的地磁场模量梯度测量值；获取一组地磁场模量梯度测量值及每一测量值所对应的载体姿态角信息；将获得的不同姿态下的地磁场模量梯度测量值Fm代入包含载体感应磁场系数矩阵；用信赖域法估计方程中各个误差矩阵中的未知参数；得到各误差矩阵中的误差元素进而得到各误差矩阵；得到的各个误差矩阵代入包含载体感应磁场系数矩阵的方程对地磁场测量值进行补偿。本发明避免了初始点选取不合适可能导致迭代发散而无法得到正确的估计结果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110596625B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910660398.4
申请日：2019-07-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种三维亥姆霍兹线圈磁场最优编排标定法，建立三轴磁强计输出与待测磁场之间的差分线性方程组；采用人群搜索算法以系数矩阵的条件数为优化目标函数；并依次产生磁场最优编排值，待稳定后记录共有三组阵列中的每一个三轴磁强计输出，并与线圈不通电时的输出作差构建差分方程组，得到三轴磁强计的轴向比例因子和轴间耦合系数；旋转阵列，分别记录这两次旋转时每一个三轴磁强计的输出，将这两次输出求均值得到每一个三轴磁强计的零偏。本发明不仅能标定出轴间强耦合三轴磁强计阵列的轴向比例因子、轴间耦合系数及零偏，而且算法简单快速、标定精度高、效率高、流程简便，阵列无需全姿态空间转动，消除了零偏和恒定背景磁场的影响。
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公开(公告)号：CN107632964B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201710795560.4
申请日：2017-09-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种平面地磁异常场向下延拓递归余弦变换法，属于地磁位场数据处理领域。具体步骤为：平面地磁异常场测量数据的预处理；平面地磁异常场测量数据的网格化处理；利用递归余弦变换计算平面地磁异常场的余弦变换波谱；根据向下延拓精度的要求设定一个小量ε，选取阻尼因子α的值；由观测面余弦变换波谱和平面地磁异常场向下延拓的补偿因子直接计算延拓平面地磁异常场场的波谱；对波谱进行行向和列向的一维递归反余弦变，得到延拓值。仅需一步波谱变换和反变换能稳定地进行地磁异常场的大距离向下延拓，减少了向下延拓算法的计算量；递归算法计算量小；提高了平面地磁异常场一步波数域补偿的大距离向下延拓的精度。
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公开(公告)号：CN112698253A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202011459206.2
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种数字化三轴TMR磁传感系统，包括三路结构相同的单轴传感结构，三路电单轴传感结构分别处理x轴、y轴和z轴的磁信号；所述单轴传感结构包括：单通道磁电阻平衡桥电路、差分放大模块、抗混叠低通滤波模块、A/D转换模块和微处理器；单通道磁电阻平衡桥电路将被测的低频磁场信号转换为电压信号，然后经过差分放大模块后输入至抗混叠低通滤波模块滤除信号频率高于A/D转换模块半采样率的信号；输出信号输入至A/D转换模块得到被测数字信号，数字信号输入至微处理器，微处理器执行正交锁相解调算法输出传感结果。本发明实现了一种数字化、结构简单、高信噪比以及易于信号调理算法设计的数字化三轴TMR磁传感系统。
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公开(公告)号：CN109307847B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201811315647.8
申请日：2018-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R33/00 , G01R33/022
Abstract: 本发明提供了一种磁体的二阶欧拉反演法，将13个标量磁强计构成标量磁强计阵列，并安装GPS或高精度惯性导航系统，确定磁体的搜索区域，在每航迹段计算磁体的位置坐标和构造指数的估计值及总估计值的均值，再计算均值的最邻近整数值，得到磁体构造指数的反演值，对更新后的第K航迹段上的磁体位置坐标估计值进行解中心计算与迭代筛选，得到磁体位置坐标的反演值。本发明便于磁强计阵列装配和平面单元替换，实现了由多个测量点处的一阶和二阶磁梯度值同时反演出磁体的位置坐标与构造指数，消减了磁梯度的粗大测量误差对反演精度的影响，也免除了构造指数的主观经验选取和梯度测量数据的中心化处理。
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公开(公告)号：CN107290801B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201710449891.2
申请日：2017-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于函数链接型神经网络和场模平方差的捷联三轴磁强计误差一步校正方法。建立地磁场模值平方差的测量模型，将不同传感器姿态的地磁场测量数据分为两组，对由场模平方差的测量模型构造而成的函数链接型神经网络进行训练；利用训练成功得到的神经网络权值构成误差校正器，对三轴磁强计的仪器误差、安装对准误差和干扰磁场进行误差校正，获得校正后的地磁场测量值。本发明能一步校正捷联三轴磁强计的仪器误差、安装对准误差及干扰磁场，提高了地磁场的测量精度，而且对不同水平的测量噪声具有较好的鲁棒性；本发明所提的校正方法不需要测量地磁场及载体姿态的辅助设备，简化了捷联三轴磁强计的误差校正装置的构成，降低了成本。
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