一种抗磁干扰的方法技术

本发明专利技术涉及抗磁干扰领域，尤其涉及一种抗磁干扰的方法。本发明专利技术公开设计的一种抗磁干扰的方法，先获取飞行器在地理系下经过控制指令生成的理想状态下的速度，然后再测取实际飞行速度，根据理想速度和实际飞行速度求得飞行器的航向角误差，根据航向角误差来对飞行器的航向角进行修正，这样达到一个无磁强计辅助修正下达到抗磁干扰的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抗磁干扰领域，尤其涉及一种抗磁干扰的方法。
技术介绍
常规的MEMS航姿参考系统是一种由相互正交的三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁强计组成，通过数据融合算法精确测量空间姿态的传感系统，其被广泛应用于微小型无人机的姿态测量中。MEMS航姿系统中集成的MEMS磁强计主要是用于修正姿态测量系统的航向角误差，提高航向角测量精度和长期稳定性，但当其应用于微小型无人机时，其工作环境主要为低空区域，系统中集成的MEMS磁强计极易受地面局部磁场干扰以及机载电机磁场等的干扰而导致航向角测量不准确，从而影响微小型无人机的飞行稳定性。针对磁强计易受磁场干扰的问题，研究学者提出了磁场干扰判断及抗磁干扰的方法，但是这些抗磁干扰方法，仍然无法完全有效控制和完全抵消磁场干扰对航向角测量精度的影响。而在微小型无人机应用中，基于多天线GPS或者D-RTK也可实现在无磁强计辅助下的航向角测量，从而达到抗磁干扰的目的，但多天线GPS或者D-RTK的使用不仅会增加微小型无人机的开发成本，同时当GPS信号受遮挡或干扰后，无法实现航向角的稳定测量。因此，为了达到以较低开发成本、在各种应用环境下有效隔离磁场干扰的目的，需要进一步提出一种新型的无磁强计辅助修正航向角的抗磁干扰方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗磁干扰的方法，鉴于上述问题，它弥补了上述的缺陷并提供以下优点：一种抗磁干扰的方法，其中，所述方法包括：获取飞行器通过控制指令生成的理想状态下速度；记录所述飞行器在飞行过程中的实际速度；通过所述实际速度和理想状态速度来计算所述无人机的航向角误差；以所述航向角误差来计算并得到修正后的航向角，使得所述飞行器具备抗磁干扰的能力。上述的方法，其中，所述理想状态下的速度分解为地理上的北向的速度，东向的速度和地向速度。上述的方法，其中，所述实际速度通过所述飞行器搭载的GPS定位模块等其他定位方式获取。上述的方法，其中，所述方法包括：将所述北向的速度和所述东向的速度合成速度矢量；记录所述速度矢量与所述北向的速度的夹角上述的方法，其中，所述方法包括：将所述实际速度分解为地理上的北向速度、东向速度和地向速度；将所述实际速度分解出来的北向速度和东向速度合成速度矢量；计算该速度矢量与北向速度的夹角上述的方法，其中，通过公式计算出航向角误差上述的方法，其中，通过式计算修正后的航向角其中是通过陀螺仪积分获取的微小型无人机航向角。综上所述，本专利技术公开设计的一种抗磁干扰的方法，通过计算地理系下的理想速度和实际速度中的速度矢量和北向速度之间的夹角，进而得出航向角的误差，通过航向角误差和实际航向角直接得出修正后的航向角。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1是本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。本专利技术设计一种抗磁干扰的方法，首先是获取飞行器在地理系下通过控制指令生成的理想状态下的速度，然后记录飞行器在飞行过程中的实际飞行速度，通过飞行器的实际飞行速度和理想状态下的速度计算出飞行器的航向角误差，以该航向角误差和陀螺仪积分得到的航向角求得飞行器的修正航向角，使得飞行器具有抗磁干扰的能力。如图1所示，具体的，通过以下具体步骤：1、获取微小型无人机在地理系下通过控制指令而生成的理想地理系速度，主要是获取地理系下北向速度和东向速度地理系理想速度获取的一种途径是，首先获取飞行控制中位置控制环路生成的地理系的期望北向速度和期望东向速度然后根据用户操作的摇杆或其他方式输入的横滚角γ和俯仰角θ，再结合待修正的航向角计算用户期望的北向速度和期望东向速度则地理系理想北向速度东向速度但地理系理想速度的获取不仅局限于此种途径。2、获取微小型无人机在地理系下实际输出的北向速度和东向速度地理系下实际输出的北向速度和东向速度的获取可以通过无人机上搭载的GPS定位模块等其他定位方式获取，但是获取途径不仅局限于此。3、计算航向角误差首先计算地理系下理想的北向速度和东向速度合成的速度矢量与北向的夹角计算如式(1)所示；然后计算地理系下实际的北向速度和东向速度合成的速度矢量与北向的夹角计算如式(2)所示；最后计算航向角误差计算如式(3)所示。4、计算修正后的航向角通过陀螺仪积分获取微小型无人机的航向角然后将航向角误差进行扣除，从而得到修正后的航向角这样就可以直接得出修正后的航向角，使得无人机不需要磁强计辅助修正就可以按照规定线路进行飞行，达到抗磁干扰的目的了。实施例一一未设置有磁强计的无人机通过系统实现设计程序获取设定飞行的理想飞行速度，然后当该无人机在实际飞行过程中的时候，自带的GPS定位模块记录其实际飞行速度，预先写入的程序是将理想速度和实际速度进行分解，分别得到地理上的北向速度和东向速度，然后分别得出北向速度与东向速度的合成速度矢量，通过速度矢量与北向速度之间的夹角求出航向角误差，通过航向角误差和该无人机实际的航向角求出修正后的航向角，这样就不需要磁强计的辅助修正，直接依靠无人机自身的程序和其它硬件协同工作得出修正的航向角。综上所述，本专利技术公开设计的一种抗磁干扰的方法，通过计算地理系下的理想速度和实际速度中的速度矢量和北向速度之间的夹角，进而得出航向角的误差，通过航向角误差和实际航向角直接得出修正后的航向角。通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本专利技术精神，还可作其他的转换。尽管上述专利技术提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本专利技术的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本专利技术的意图和范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗磁干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：获取飞行器通过控制指令生成的理想状态下速度；记录所述飞行器在飞行过程中的实际速度；通过所述实际速度和理想状态速度来计算所述飞行器的航向角误差；以所述航向角误差来计算并得到修正后的航向角，使得所述飞行器抗磁干扰。

【技术特征摘要】
1.一种抗磁干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：获取飞行器通过控制指令生成的理想状态下速度；记录所述飞行器在飞行过程中的实际速度；通过所述实际速度和理想状态速度来计算所述飞行器的航向角误差；以所述航向角误差来计算并得到修正后的航向角，使得所述飞行器抗磁干扰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述理想状态下的速度分解为地理上的北向的速度，东向的速度和地向速度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际速度通过所述飞行器搭载的GPS定位模块获取。4.根据权利要求2所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭义军，邢丽，贾文峰，吕印新，
申请(专利权)人：极翼机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31