專利名稱：磁化羅盤的水平穩(wěn)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性羅盤的水平穩(wěn)定方法。
采用磁針的普通羅盤不具有水平穩(wěn)定，而是在可能情況下通過液體定位座進(jìn)行水平測量。同時也可能提供一個萬向節(jié)懸掛件。
為了在磁性羅盤上達(dá)到水平穩(wěn)定，已經(jīng)公知了一些不同的方法。例如在導(dǎo)航系統(tǒng)中水平的穩(wěn)定是通過陀螺設(shè)備實現(xiàn)的。這種措施是復(fù)雜的并且造價很高。
如果這類磁性羅盤用在移動系統(tǒng)中，沒有水平穩(wěn)定將往往由于加速運(yùn)動而產(chǎn)生測量誤差或讀值誤差，例如在汽車運(yùn)行中往往出現(xiàn)這種情況。如果僅用手拿著羅盤，同樣的誤差也會產(chǎn)生。
在DE3716985C1中公開的數(shù)字式磁性羅盤(DMC)方向的信息是由地磁場矢量在水平面的投影獲得的。DMC在地磁場的每一個坐標(biāo)上均配置一個分立的傳感器。水平面借助于兩個相互垂直安裝的傾斜度傳感器進(jìn)行測量。這些傾斜度傳感器與磁場傳感器安裝在同一個機(jī)殼中。
傾斜度傳感器實際上是加速度傳感器。它們在機(jī)殼中是這樣校準(zhǔn)的，即它們在靜態(tài)時，就是說當(dāng)沒有起作用的附加加速力存在時，只測量DMC坐標(biāo)系統(tǒng)在x和y方向上地加速度矢量的分量并且由此確定在兩個上述坐標(biāo)軸和水平面之間的角度。地磁場矢量的投影按照瞬時出現(xiàn)的與水平參照位置偏移的DMC機(jī)殼的位置進(jìn)行修正。
DMC的坐標(biāo)系統(tǒng)是一個具有原點O和三個座標(biāo)軸X、Y、Z的直角右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)。此坐標(biāo)系統(tǒng)可以看作是與DMC機(jī)殼連接在一起。
X軸和Y軸定義第一個平面，此平面相應(yīng)于DMC機(jī)殼水平方位的水平面或參考面。DMC的照準(zhǔn)線與X軸重疊。于是Z軸與地加速度矢量平行。
如果DMC機(jī)殼傾斜，則DMC坐標(biāo)系統(tǒng)相對于空間固定的參考系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，此參考系統(tǒng)同樣是一個具有原點O和三個坐標(biāo)軸X′、Y′、Z′的一個直角右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)。在水平狀態(tài)下兩個坐標(biāo)系統(tǒng)相應(yīng)的坐標(biāo)軸和原點重疊。
DMC的參考面在旋轉(zhuǎn)后有可能位于第二個平面內(nèi)，此平面例如是圍繞Y′軸旋轉(zhuǎn)角度α和圍繞X′軸旋轉(zhuǎn)角度β獲得的。在導(dǎo)航領(lǐng)域中角度α稱為仰角，角度β稱為滾動角。
就是說，DMC的XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)可以轉(zhuǎn)換為空間固定的X′Y′Z′坐標(biāo)系統(tǒng)。仰角α和滾動角β可由傾斜度傳感器的測量值獲得。
因此地加速度在地表面上變化很小，因此在DMC靜態(tài)或同方式運(yùn)動狀態(tài)確定的傾斜角到處均與地加速度矢量的實際位置重疊。
然而如果將DMC安裝在車輛上或儀器中，車輛可能剎車、加速或沿曲線軌跡運(yùn)動，情況就不同了。因為這時將出現(xiàn)徑向加速度和離心加速度。
如上所述，傾斜角傳感器實際上涉及到加速度傳感器。這些傳感器上包含有一個薄膜，此薄膜在加速力的作用下將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此偏轉(zhuǎn)作為一個電容器電容的變化加以測量。因此，在一個車輛上測量到的兩個傾斜度傳感器薄膜的偏轉(zhuǎn)總是構(gòu)成DMC相對于地加速度矢量和由運(yùn)動所決定的DMC加速度的傾斜的重疊。
假定在行駛方向上的車輛坐標(biāo)軸與X軸重疊，則在水平背景上的加速運(yùn)動導(dǎo)至一個仰角的顯示并且由此而虛構(gòu)出水平面的傾斜。在同樣條件下曲線行駛主要導(dǎo)至滾動角傳感器薄膜的偏轉(zhuǎn)并且虛構(gòu)出一個滾動角β。離心運(yùn)動、曲線位置、橫向偏移等同樣導(dǎo)至DMC平面相對于水平面的實際上并不存在的傾斜度的顯示，從而為地磁場矢量的投影提供了一個錯誤的水平面。
磁場傳感器不受加速度的影響。磁場矢量的幾何形狀通過DMC坐標(biāo)系統(tǒng)XYZ相對于水平空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)X′Y′Z′的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行改變。在磁場矢量隨時間變化時，磁場矢量與旋轉(zhuǎn)率矢量在該兩卒標(biāo)系統(tǒng)平行之間時交叉。旋轉(zhuǎn)率矢量的分量為坐標(biāo)軸X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)角相對于水平坐標(biāo)軸X′、Y′、Z′的每秒變化。旋轉(zhuǎn)率矢量并不完全由磁場分量確定，因為例如所有的三個磁場分量圍繞磁場方向不變地旋轉(zhuǎn)，就不能確定平行于磁場的旋轉(zhuǎn)率矢量的分量。傾斜角傳感器固然直接測量旋轉(zhuǎn)率，但以上述方法在加速運(yùn)動時會產(chǎn)生測量錯誤。因此先測出的旋轉(zhuǎn)率影響了磁場矢量的測量和正確水平面的其他的確定。
DE3 422 490C2公開了一種在得出車輛的行駛方向時修正角錯誤的方法。為了得到修正值，通過兩個磁場傳感器測量車輛平面內(nèi)的磁場分量HX和XY。一個傾斜角測量設(shè)備測量在車輛行駛軸向方向上的傾角。此時作用在傾斜角上的加速效果通過車輛的速度第一個導(dǎo)出。行駛方向的修正只需考慮車輛的傾斜角在其行駛方向上與水平相關(guān)的錯誤。
在US5 287 628A和US5 444 916A中公開了分別帶有三個相互垂直設(shè)置的磁場傳感器和傾斜角傳感器的設(shè)備，通過它們水平平面能產(chǎn)生電信號。此水平平面相關(guān)地確定車輛的傾斜角，而沒有考慮加速度效果。
在EP0 668 485A1中公開了一種由帶有誤差的原始數(shù)據(jù)中再現(xiàn)用磁場傳感器測量的車輛偏角的方法。為了進(jìn)行計算采用了一個分析函數(shù)、一種疊代方法、一個可供選擇的從屬函數(shù)以及在合理性考慮的基礎(chǔ)上確定的數(shù)值。這種方法的出發(fā)點是假定在測量偏角時盡管與方向相關(guān)的干擾影響可以通過其它傳感器的測量數(shù)據(jù)識別，但是不能通過與它們的組合進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種數(shù)字式磁性羅盤水平穩(wěn)定的方法，其中，在旋轉(zhuǎn)率測量中使與加速度相關(guān)部分的影響減至最小。
本發(fā)明是通過在權(quán)利要求1和2中所述的特征加以解決的。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是，在仰角和滾動角度化時在估計旋轉(zhuǎn)率矢量的基礎(chǔ)上為此給出一個判據(jù)，即是否此變化是在所測量的、純幾何磁場矢量旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上測量的。這樣，在完全知道旋轉(zhuǎn)率矢量的情況下有可能在理想情況下只允許參考系統(tǒng)變化，就是說在磁場矢量投影中考慮那些符合已知的旋轉(zhuǎn)率矢量。所有與加速度相關(guān)的部分則予以排除。
下面借助于具有本發(fā)明方法步驟的一個實施例對本發(fā)明進(jìn)一步加以闡述。
步驟a)在時間tj-1和tj，其中j＝1，2…n，測量在XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中地磁場場矢量
的分量HX、HY和HZ。
同樣在時間tj-i和tj測量由地加速度矢量
和車輛/羅盤加速度矢量
組成的總加速度矢量
的分量gx和gy，就是說
地加速度矢量由xyz坐標(biāo)系統(tǒng)的原點出發(fā)。如果磁性羅盤水平放置，則指向地中點方向的地加速度矢量與Z軸重疊。
優(yōu)先采用對歸一化的總加速度矢量
其中
如果將磁性羅盤安裝在一部車輛上，因為車輛通常在測量時是處于運(yùn)動狀態(tài)，因此在時間tj-1和tj的測量在不同位置的測量點上進(jìn)行。然而可以把兩個測點之間車輛行駛過的路段上未受干擾的、就是說未受到大型鐵制物如橋梁等影響的地磁場看作是均勻的。但是當(dāng)出現(xiàn)干擾時應(yīng)優(yōu)先采取相應(yīng)描述(參考未公開的文獻(xiàn)DE4439945C1)。
由地加速度矢量
中可以導(dǎo)出羅盤參考面位置及其變化的信息。
步驟b)現(xiàn)在確定總加速度矢量
分量gx和gy隨時間的變化?？偧铀?
一個分量隨時變化中出的大的數(shù)值在磁性羅盤位于一部車輛上的情況下有可能表明在此分量方向上車輛突然的速度變化，諸如在突然剎車過程中可能出現(xiàn)的情況。
步驟c)求解磁場矢量
的時間導(dǎo)數(shù)，就是說確定磁場矢量
的分量Hx，Hy，Hz及其絕對值
隨時間的變化。一個磁場矢量分量值的大的變化有可能表明磁性羅盤或車輛設(shè)施的突然的方向變化。
如在步驟a)中所述，因為通常車輛是運(yùn)動的，所以推導(dǎo)不是在同一測量點上進(jìn)行并且這里同樣以在若干測量點之間的地磁場是均勻地作為出發(fā)點。
步驟b)和c)也可以同時進(jìn)行。
步驟d)由在步驟a)、b)和c)計算的數(shù)值可以確定矢量場的旋轉(zhuǎn)率分量，通過在一個特定點的這些分量可以確定在水平放置的磁性羅盤的空間位置與目前傾斜了的磁性羅盤空間位置之間的關(guān)系。
原則上這些旋轉(zhuǎn)率分量是確定在兩個彼此旋轉(zhuǎn)的、具有共同原點的笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸之間位置關(guān)系的角度的sin和cos值。
步驟e)由所計算的旋轉(zhuǎn)率分量的Y子午線分量確定俯仰項。Y子午線分量與磁性羅盤的照準(zhǔn)線平行。
步驟f)由所計算的旋轉(zhuǎn)率分量的X子午線分量確定滾動項。X子午線分量與磁性羅盤的照準(zhǔn)線垂直。
步驟g)假定旋轉(zhuǎn)主要是分別圍繞Y軸(仰角變化)和X軸(滾動角變化)進(jìn)行，則可以確定水平變化的一個近似功效函數(shù)。其中，用于所測量的水平面的第一個功效函數(shù)是在步驟c)所確定的數(shù)值的基礎(chǔ)上提出的，就是說是由磁場矢量
隨時間的變化提出的，并且用于水平穩(wěn)定的第二個功效函數(shù)是在步驟e)和f)所確定的數(shù)值的基礎(chǔ)上提供的。
步驟h)在第一和第二功效函數(shù)的基礎(chǔ)上采用一種估計方法，通過此方法評價實際的穩(wěn)定水平。
步驟i)借助于估計方法衡量的測量的和/或估計的傾斜度傳感器值。這種方法導(dǎo)至穩(wěn)定水平的產(chǎn)生，此穩(wěn)定水平遠(yuǎn)不受運(yùn)動所引起的加速度的影響，但是仍然會對系統(tǒng)的位置變化敏感地作出反映。
下面將此方法的進(jìn)行用數(shù)學(xué)方法表達(dá)。
a)在離散的時刻tj，j＝1，2，…，n，測量地磁場矢量
的分量和歸一化的總加速度矢量
的分量gx和gy，其中
，并且
為車輛加速度矢量。這樣可以得到gxj，gyj以及Hxj，Hyj和Hzj。
的長度為gj＝(g2Xj+g2Yj+g2Zj)1/2＝1。
分量
可以借助于仰角α和滾動角β表示。gERD|gERD|-sin(α)cos(α)·sin(β)cos(α)·cos(β)]]>b)總加速度矢量
的分量gX和gY隨時間的變化作為時間j和j-1的數(shù)值差加以確定。
c)一個矢量隨時間的變化，此矢量在此作為地磁場矢量
，此矢量以瞬時旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，對此下式成立dH→/dt=H→·=ω×H→]]>d)如果在坐標(biāo)系統(tǒng)XYZ中旋轉(zhuǎn)僅圍繞著Y軸進(jìn)行，則應(yīng)考慮在X-Z平面上在時刻j和j-1時的
的分量，即Hj和Hj-1，也就是Hxj，Hzj，Hxj-1和Hzj-1，并且獲得圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的公式如下ωYj·Δt=HZj-1·HXj-HXj-1·HZj(HXjmit)2+(HZjmit)2]]>
其平均值HXjmit和HZjmit按照HXjmit=(HXj-1+HXj)/2]]>和HZjmit=(HZj-1+HZj)/2]]>e)如果僅圍繞著x軸旋轉(zhuǎn)，則圍繞x軸的旋轉(zhuǎn)率的公式與上面圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)相仿ωXj·Δt=HYj-1·HZj-HZj-1·HYj(HYjmit)2+(HZjmit)2]]>其平均值HYjmit和HZjmit按照HYjmit=(HYj-1+HYj)/2]]>和HZjmit=(HZj-1+HZj-)/2]]>f)在總加速度矢量
的分量隨時間的變化的基礎(chǔ)上確定測量的水平功效函數(shù)。作為此功效函數(shù)可以采用QXjg=f·(gXj-gXj-1)2]]>和QYjg=f·(gYj-gYj-1)2]]>因數(shù)f用于優(yōu)化本方法．在實踐中f=5作為比較有利的數(shù)值。
g)作為所測水平的允許變化的功效函數(shù)采用磁場矢量
的測量的旋轉(zhuǎn)角QXjH=(ωYj·Δt)2---QYjH(ωXj·Δt)2]]>h)作為功效函數(shù)的函數(shù)得到gX的加權(quán)因數(shù)GXj，gY的加權(quán)因數(shù)GYjGXj=QXjHQXjH+QXjg]]>和GYj=QYjHQYjH+QYjg]]>i)然后借助于加權(quán)因數(shù)由以下關(guān)系式中得到穩(wěn)定值gXjstab=gXj-1stab+GXj·(gXj-gXj-1stab)]]>gYjstab=gYj-1stab+GYj·(gYj-gYj-1stab)]]>如果旋轉(zhuǎn)角分量為零，則功效函數(shù)顯然為零。當(dāng)在時間j的相應(yīng)的磁場分量等于在時間j-1時的分量，就是說在純線性加速度時就是這種情況。但是這樣使加權(quán)因數(shù)亦為零并且在時間j的穩(wěn)定的g分量等于在時間j-1的穩(wěn)定的g分量。
按照上述方法所給出的穩(wěn)定值可以用來在適當(dāng)?shù)淖儞Q之后作為輸入值輸入到一個顯示設(shè)備的控制設(shè)備中。
上述輸入信號也可以輸入到一個控制設(shè)備中，此設(shè)備不是用于顯示設(shè)備，而是例如用作某機(jī)械值的控制。
有必要指出，整個的旋轉(zhuǎn)矩陣不能只由兩次測量磁場矢量中得出。所以有可能出現(xiàn)各個旋轉(zhuǎn)方向的串?dāng)_。在線性加速度的情況下有可能實現(xiàn)完全排除干擾，因為在這種情況下不會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而也就不會出現(xiàn)各個旋轉(zhuǎn)方向的串?dāng)_。
即使在出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的情況下，在上述假定條件下從統(tǒng)計平均值看往往正確的估計大于錯誤的估計，這樣在導(dǎo)航計算時可以獲得最終結(jié)果的改善。這些考慮業(yè)已在實踐中通過配裝了磁性羅盤的車輛的行駛試驗得到證實，其中可以實現(xiàn)導(dǎo)航結(jié)果因數(shù)大于2的改進(jìn)。
上述方法有可能作如下補(bǔ)充，即引入一個附加的直正的陀螺儀。然而這將導(dǎo)致羅盤造價的提高。有可能需要具有非平行軸的兩個陀螺儀，以便不落入個別的環(huán)境，即所提供的陀螺儀的兩個軸與地場方向重疊。
上述方法有可能通過使用卡爾曼濾波公式進(jìn)一步加以擴(kuò)展。
有必要指出，功效函數(shù)的計算可以以多種方式進(jìn)行，諸如通過1)采用卡爾曼濾波器2)采用最大的似然算子，3)適配某經(jīng)驗計算的分布，4)采用神經(jīng)原網(wǎng)絡(luò)，5)采用模糊邏輯，6)采用基于規(guī)則的系統(tǒng)，7)采用其它的專家系統(tǒng)。
附錄在旋轉(zhuǎn)率分量近似的情況下變換公式的推導(dǎo)。
這里僅考慮圍繞X軸的純旋轉(zhuǎn)，即仰角α的純變化。
假定在XZ平面上在時刻tj-1存在磁場矢量分量Hj-1＝(Hzj-1，Hxj-1)，并且在稍后時刻tj存在旋轉(zhuǎn)的分量Hj＝(Hzj，Hxj)對于以瞬時旋轉(zhuǎn)速度ω旋轉(zhuǎn)的一個矢量
隨時間的變化下式成立dH→/dt=H→·=ω×H→]]>
現(xiàn)在假定，ω僅有Y分量ωY，這樣由上式可得H·X=ωY·HZ---H·Z=-ωY·HX]]>通過與HZ和HX相乘并相減可得ωY=HZ·H·X-HX·H·ZHX2+HZ2]]>同樣得到ωXH·Y=-ωX·HZ---H·Z=ωX·HY]]>ωX=HY·H·Z-HZ·H·YHY2+HZ2]]>基本上可以看出這些公式從最小平方的意義上講可以獲得統(tǒng)計的最佳結(jié)果。
對于相差時間Δt＝tj-tj-1的離散的兩個矢量這些方程應(yīng)相應(yīng)的加以適配。
一種可能的離散示意圖可以是采用平均值HXjmit=(HXj+HXj-1)/2]]>HYjmit=(HYj+HYj-1)/2]]>HZjmit=(HZj+HZj-1)/2]]>ωYj·Δt=HZjmit·(HXj-HXj-1)-HXjmit·(HZj-HZj-1)(HXjmit)2+(HZjmit)2]]>=HZj-1·HXj-HXj-1·HZj(HXjmit)2+(HZjmit)2]]>ωXj·Δt=HYjmit·(HZj-HZj-1)-HZjmit·(HYj-HYj-1)(HYjmit)2+(HZjmit)2]]>=HYj-1·HZj-HZj-1·HYj(HYjmit)2+(HZjmit)2]]>其中ωYj·Δt和ωXj·Δt表示在時刻tj-1和tj之間所計算的旋轉(zhuǎn)角。
權(quán)利要求
1.磁性羅盤水平穩(wěn)定的方法，其中，a)在時刻tj-1和tj，j＝1，2，…，n，在一個具有X、Y和Z軸的笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)中測量地磁場場矢量
的分量HX、HY和HZ和由地加速度矢量和車輛/羅盤加速度矢量構(gòu)成的總加速度
的矢量
的分量gx和gy，其中，地加速度矢量由XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)的原點出發(fā)并且在水平放置磁性羅盤時與Z軸重疊并且X軸形成照準(zhǔn)線，b)確定總加速度矢量
分量gX和gY隨時間的變化，c)確定磁場矢量
的分量HX、HY、HZ隨時間的變化，d)由步驟a)，b)和c)計算的數(shù)值確定矢量場的旋轉(zhuǎn)率分量，通過這些分量定義在一個特定位置在水平放置的磁性羅盤的空間位置和目前傾斜的磁性羅盤之間的關(guān)系，e)由所計算的旋轉(zhuǎn)率分量的Y子午線分量確定俯仰項，f)由所計算的旋轉(zhuǎn)率分量的X子午線分量確定滾動項，g)假定旋轉(zhuǎn)主要是分別作為圍繞Y軸的仰角變化和圍繞X軸的滾動角變化，對水平的變化確定近似的功效函數(shù)，即g1)在c)所確定的數(shù)值的基礎(chǔ)上用于所測量的水平的第一功效函數(shù)和g2)在e)和f)所確定的數(shù)值的基礎(chǔ)上用于穩(wěn)定水平的第二功效函數(shù)，h)在第一第二功效函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一種估計方法，通過此方法鑒別系統(tǒng)穩(wěn)定水平的實現(xiàn)，i)借助于此估計方法評估傾斜角傳感器的測量值和/或估計值，從而可以產(chǎn)生一個穩(wěn)定的水平，此水平遠(yuǎn)不受運(yùn)動加速度的影響，但是對于系統(tǒng)位置的變化是敏感的。
2.磁性羅盤水平穩(wěn)定的方法，其中a)在時間tj-1和tj，j＝1，2，…，n，在具有坐標(biāo)軸X、Y、Z的一個笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)中測量地磁場場矢量
的分量HX、HY和HZ以及由地加速度矢量
和車輛/羅盤加速度矢量
構(gòu)成的總加速度
歸一化的矢量
的分量gX和gY，其中地加速度矢量由XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)的原點出發(fā)并且在磁性羅盤水平放置時與Z軸重疊并且X軸形成照準(zhǔn)線，這樣可以獲得gXj和gYj以及HXj、HYj和HZj值，并且
的分量借助于仰角α和滾動角β表示為gERD|gERD|=-sin(α)cos(α)sin(β)cos(α)cos(β)]]>b)確定總加速度矢量
的分量gX和gY隨時間的變化，c)確定磁場矢量
的分量HX、HY、HZ及其絕對值
隨時間的變化，d)在XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中假定只有圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)并且在考慮在時刻j和j-1的
的分量、即Hj和Hj-1，在X-Z平面，即HXj、HYj、HXj-1和HZj-1的情況下，確定圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)率ωYj·ΔtωYj·Δt=HZj-1·HXj-HXj-1·HZj(HXjmit)2+(HZjmit)2]]>其平均值HXjmit和HZjmit按照HXjmit=(HXj-1+Hxj)/2]]>和HZjmit=(HZj-1+HZj)/2]]>e)在XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中假定只有圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)并且在考慮在時刻j和j-1的
的分量、即Hj和Hj-1，在Y-Z平面，即HXj、HYj、Hxj-1和HYj-1的情況下確定圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)率ωxj·ΔtωXj·Δt=HYj-1·HZj-HZj-1·HYj(HYjmit)2+(HZjmit)2]]>其平均值HYjmit和HZjmit按照HYjmit=(HYj-1+HYj)/2]]>和HZjmit=(HZj-1+HZj)/2]]>f)在總加速度矢量
的分量隨時間變化的基礎(chǔ)上確定用于所測水平變化的功效函數(shù)QXjg=f·(gXj-gXj-1)2]]>和QYjg=f·(gYj-gYj-1)2]]>f為數(shù)值因數(shù)，g)采用磁場矢量
的旋轉(zhuǎn)角確定用于所測水平允許變化的功效函數(shù)QXjH=(ωYj·Δt)2]]>和QYjH=(ωXj·Δt)2]]>h)確定作在f)和g)中確定的功效函數(shù)的函數(shù)的gx的加權(quán)因數(shù)Gxj和gY的加權(quán)因數(shù)GYjGXj=QXjHQXjH+QXjg]]>和GYj=QYjHQYjH+QYjg]]>I)并且借助于加權(quán)因數(shù)由以下的關(guān)系式中得到穩(wěn)定數(shù)值gXjstab=gXj-1stab+GXj·(gXj·gXj-1stab)]]>gYjstab=gYj-1stab+GYj·(gYj-gYj-1stab)]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，有用于所測總加速度矢量的歸一化分量，滿足關(guān)系式gX2+gY2+gZ2=1.]]>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，因數(shù)f的數(shù)值在3和8之間，優(yōu)選為5和6之間的數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種磁性羅盤的水平穩(wěn)定方法。在測量點測量地磁場矢量和等于磁性羅盤地加速度矢量與地磁場矢量之差的總加速度矢量的空間分量。在考慮到所測分量隨時間變化的情況下確定磁性羅盤瞬時水平位置與穩(wěn)定水平的位置關(guān)系。借助于表示新的空間位置與以前確定的空間位置偏移的功效函數(shù)得到一種估計方法,通過此方法實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定水平的簽定?？梢援a(chǎn)生一個遠(yuǎn)不受配裝磁性羅盤的設(shè)備運(yùn)動加速度影響的水平狀態(tài)。
文檔編號G01C17/38GK1189891SQ96195217
公開日1998年8月5日 申請日期1996年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月31日
發(fā)明者F·迪特里赫, P·納包爾, S·內(nèi)普夫 申請人:萊卡公開股份有限公司