花都哪儿有登高车 HMC83提供了三种测量模式:单次测量模式、连续测量模式和闲置模式
新闻分类:公司新闻 作者:admin 发布于:2017-09-194 文字:【
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摘要:
花都哪儿有登高车 HMC83提供了三种测量模式:单次测量模式、连续测量模式和闲置模式 花都哪儿有登高车, 花都登高车, 登高车出租 电子罗盘测量航向角的计算公式是基于地磁场在很大范围内是均匀的、没有受到外界环境干扰这一理想情况,而在实际使用中,磁阻传感器受到外接环境的干扰,如铁磁性物质引起的地磁场扭曲、电生磁场与地磁场产生叠加,这都将引起磁传感器的测量误差。电子罗盘测量误差根据来源不同可分为以下两类:
(1)系统自身存在的误差系统自身存在的误差可以分为制造误差和安装误差。制造误差是传感器系统内部的固有误差,包括由于传感器的模拟电路、A/D转换的零点不为零引起的零点误差、三轴灵敏度不同引起的灵敏度误差、H轴无法完全正交引起的正交误差;安装误差包括磁阻晏传感器H轴和加速度计H轴不完全正交引起的误差、磁阻传感器H轴和运动载体坐标系H轴不完全一致引起的误差。
(2)工作环境造成的误差磁传感器受到周围环境磁场影响而产生的误差,又称为罗差。环境中铁磁介质引起的磁场变化导致电子罗盘输出精度下降较大,同时环境因素难控制,这是电子罗盘误差的主要部分。罗差根据干犹磁场的大小和方向可分为硬磁干扰和软磁干扰。硬磁干扰相当于永久磁铁或被磁化的金属,可认为其产生的磁场在传感器周围均匀分布,大小和方向在一定环境下是不变的,因此硬磁干扰产生的合成磁场在磁传感器H个敏感轴上的分量是不变的。软磁干扰产生于地球磁场和罗盘附近的磁性材料之间的相互作用,其干扰程度与罗盘的方向有关。
电子罗盘校正方法, 磁阻传感器在测量过稻中不可避免地受到各种噪声的干扰,其直观表现为在静止状态下测量值存在明显的不规则抖动,使航向角有1 ̄2°的摆幅。根据理论和经验分析, 由于地磁场数值较小,磁阻传感器内部的A/D采样电路、调理电路工作时都会受到噪声的影响,从而使测量值产生抖动,故对测量值进斤预处理,比较算术平均滤波、滑动平均滤波、加权平均滤波和中值滤波等算法的滤波效果,选用算术平均滤波。在电子罗盘的两类误差中,罗差是造成电子罗盘误差的主要因素,误差可达几十度,系统本身误差较小,本文主要针对罗差进行校正。目前国内外的研究大致可以分为给定基准补偿法和基于楠球/楠圆假设的电子罗盘误差补偿方法两类Ps]。给定基准补偿法主要依据最小二乘思想,通过测量载体在一定环境下多个测量点的测量值和真实值,进行最小二乘拟合,求出补偿系数。该方法在存在稳定磁场干扰时误差补偿效果好,但在实现过程中需要有高精度的电子罗盘作为基准,确定正北方向,操作方法繁琐复杂,效率较低,改变电子罗盘使用环境则需要重新进行校正。
楠圆假设最初,由于地磁场矢量在地球某一个位置是固定不变的,因此认为在理想情况下,当载体姿态变化时,载体坐标系中地磁场矢量的变化轨迹应当是一个球也位于坐标原点的球面。楠圆假设是禍球假设的简化,即理想情况下,地磁场矢量在水平方向的投影轨迹应当是一个圆心、在原点的正圆。受罗差影响,球面崎变成楠球面,水平面上的圆变成備圆。这种补偿方法不需要给定基准,计算量比最小二乘法大,但是操作方便,对于楠圆假设的误差补偿方法,整个补偿过程只需人工操作使罗盘在水平面内旋转一周,即可得到补偿因子。比较上述两类方法,本文中使用基于欄圆假设的方法进行误差补偿。根据楠圆假设,理想情况下,电子罗盘在水平面内垂直正交的两个轴上的磁场分量好,和好,输出曲线应该是一个圆屯、在原点的圆。硬磁干扰会造成好,和打U产生固定偏差,表现为圆也偏移;软磁干扰使圆崎变成楠圆。从几何角度看,误差形成的过程是一个由圆到楠圆的变化过程,所从欄圆恢复到圆的过程就是误差补偿的过程。设理想情况下,地磁场的水平分量受到硬磁和软磁干扰后测量值;(1)正交矩阵作用时,相当于圆顺时针绕圆也转动了一个角度A,即圆周上所有点顺时针转动了一个角度,产生的误差称为圆周误差。 (2)对称矩阵Op作用时,圆产生崎变,变成了沿45°方向拉长的楠圆,相应磁场强度的变化。 (3)矩阵作用时,相当于把口)中的欄圆转动了一个角度。
(4)矩阵S作用时,口仲桐圆整体偏移,楠圆中也从坐标原点移动到相应磁场强度的变化。 根据上述误差形成过程,为了直观观察每个误差矩阵的作用效果,使用MATLAB模拟该过程,误差系数分别取<!,正交矩阵作用对称矩. 由上述对误差形成过程的数学公式推导可知,误差的补偿就是求解误差变换矩阵。误差变换矩阵共6个参数,其中0,的作用是使圆整体旋转了一个固定角度,即圆周误差,可在最后设备实际使用时,寻求一个高精度的电子罗盘,在相同位置进行测量,得到一固定偏差,然后通过转动传感器安装位置或者在软件程序中补偿固定角度消除。因此,只需要确定其余5个误差系数,求解的关键是根据实验数据确定楠圆一般方程的参数,并确定楠圆系数与5个误差系数之间的关系。 根据实验数据确定的地磁场水平分量的估计值。 有5个未知数,至少需要5个方程才能求解,因此可以在〇° ̄%〇°范围内大致均匀的5个方向上采集数据,求解上述参数。在本文中,为提高精度、减少随机误差的影响,实验中将电子罗盘水平旋转一周,将所有采集到的数据使用最小二乘法进行楠圆拟合,得到楠圆方程系数。理想条件下,地磁场水平分量分,和的合成轨迹是一个圆也在原点的圆,设半径为,误差矩阵的作用是将圆旋转一个角度。
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根据上述数学推导过程,得到5个误差系数与楠圆一般方程系数之间的关系。本文中电子罗盘误差补偿采用离线校正的方法,具体有以下几个步骤:
(1)首先将设备在水平面内旋转一周,得到磁阻传感器H轴测量值,通过测试用串口输出,PC机上的串口调试助手接收和记录磁阻传感器的原始数据;使用MATLAB对数据进行最小二乘備圆拟合,得到欄圆的一般方程,再得到误差系数。(3)将误差系数写入微控制器的Flash中保存,电子罗盘正常工作时,始化过程中读取Flash中的误差系数,得到磁传感器H轴测量值后得到水平分量,再进行误差补偿,最后计算航向角,并进行磁偏角补偿。
显控终端和传感器节点使用相同的RP射频模块,均采用基于BasicRF架构的程序设计,区别在于应用层程序。显控终端工作流程。显控终端采集MPU6050数据,计算姿态角,然后采集HMC5983数据,获得H轴上的地磁场分量,并根据姿态角解算出航向角;依次向3个传感器节点发送命令,要求获得倾角值和电量,收到传感器节点反馈的数据后,解算挖掘深度。如果系统正常工作,则在显示屏上显示深度和方向;无线通信出错和电量不足时,提示错误信息。在无线通信时,显控终端依次向H个传感器节点发送命令,超过设定时间传感器节点未作应答,或收到的数据校验错误,则重新发送命令;超过3次重发,认为无线通信出现故障,在显示屏上显示提示信息。
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