一种无人机磁场矢量校正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人机磁场矢量校正方法及系统，方法包括：测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。本发明专利技术能够根据无人机的电机关闭时的磁场矢量和电机开启时空转状态下的磁场矢量得到校正参数；进而根据校正参数对无人机飞行时的实时磁场矢量进行精确校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机
，特别涉及一种无人机磁场矢量校正方法及系统。
技术介绍
电子罗盘又称磁力计，是利用地球磁场固有的指向性，测量载体空间姿态角度的一种测量传感器，它可以测量载体三维姿态数据，并广泛地应用于需要获取载体姿态角度的场合。无人机的电子罗盘用于测量航向角，但是由于机体本身的设备和飞行环境中的物体具有电磁特性，产生的附加磁场会对测量的磁场造成干扰，影响状态参数的解算精度，因此电子罗盘对外界干扰的补偿程度是影响电子罗盘精度的关键因素。公开号为CN102589537B的中国专利技术专利公开了一种有磁环境下无人机的电子罗盘校正方法，方法为：S1、在无人机的机体外部，磁力计获取电子罗盘x、y、z三轴的相对磁通量，滤波处理后进行椭球拟合校正，保存校正参数至第一存储装置；S2、在无人机的机体内部，磁力计获取电子罗盘x、y、z三轴的磁通量的极值，进行椭球拟合校正，保存校正参数至第二存储装置；S3、惯性导航模块获取倾斜角数据并结合步骤S1与S2的校正参数，计算补偿后的水平磁场强度Xh和Yh。虽然考虑了无人机内部与外部的磁干扰对电子罗盘所测得的倾斜角的影响，使无人机在有磁环境下仍可进行倾斜角的校正，但是电机转动时会对无人机的磁场产生干扰，该专利文件没有考虑电机转动时对电子罗盘所测量的数据的影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种在无人机飞行过程中，可消除地球磁场以外的磁场影响，提高测量精度的磁场矢量校正方法及系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种无人机磁场矢量校正方法，包括：测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。本专利技术无人机磁场矢量校正方法的有益效果在于：由于电机转速不同产生的磁场不同，而电机产生的磁场属于干扰磁场，测量无人机处于电机开启且空转状态时的磁场矢量，即得到了包含电机干扰磁场的磁场矢量；从而根据无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量和包含电机干扰磁场的磁场矢量能够得到不同电机转速对应的校正参数；因此，无人机实际飞行时，实时测量无人机的当前磁场矢量以及对应的电机转速，依据前面得到的校正参数即可实时校正当前的磁场矢量，得到精确的磁场矢量。本专利技术的另一个技术方案为：一种无人机磁场矢量校正系统，包括：第一测量模块，用于测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；第二测量模块，用于测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；校正参数计算模块，用于依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；校正模块，用于实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。本专利技术无人机磁场矢量校正系统的有益效果在于：通过第一测量模块测量
的无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，第二测量模块测量的无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，从而校正参数计算模块依据第一测量模块和第二测量模块的测量结果得到校正参数；进而校正模块能够在无人机飞行过程中根据实时测量的磁场矢量和校正参数得到对实时磁场矢量进行进精确的校正。附图说明图1为本专利技术实施例一的无人机磁场矢量校正方法的流程图一；图2为本专利技术实施例一的无人机磁场矢量校正方法的流程图二；图3为本专利技术实施例二的无人机磁场矢量校正系统的结构图一；图4为本专利技术实施例二的无人机磁场矢量校正系统的结构图二。标号说明：1、第一测量模块；2、第二测量模块；3、校正参数计算模块；4、校正模块；41、校正参数匹配模块；42、第一校正模块；5、航向角计算模块。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：依据所述电机关闭和电机开启时测得的磁场矢量得到校正参数，根据校正参数对无人机飞行时的实时磁场矢量进行精确校正。本专利技术涉及的技术术语解释见表1:表1请参照图1，本专利技术提供了一种一种无人机磁场矢量校正方法，包括：S1、测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；S2、测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；S3、依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；S4、实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。从上述描述可知，本专利技术无人机磁场矢量校正方法的有益效果在于：根据无人机处于电机关闭状态的第一磁场矢量和无人机处于电机开启状态且为空转状态时的第二磁场矢量得到校正参数；进而根据校正参数对无人机飞行时的实时磁场矢量进行精确校正。进一步的，所述第二磁场矢量表中的每个磁场矢量减去第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数。从上述描述可知，校正参数为电机转速带来的干扰磁场。进一步的，还包括：S5、校正实时的磁场矢量之后，依据校正后的实时磁场矢量得到无人机的航向角。从上述描述可知，依据校正后的实时磁场矢量即可得到精确的无人机航向角，确保无人机沿正确方向航行。进一步的，所述电机关闭状态时和电机开启状态时无人机的姿态相同。从上述描述可知，电机关闭状态时和电机开启状态时无人机的姿态相同，保证每一次去除电机转速带来的磁场干扰时，留下的是单一的地球磁场。进一步的，无人机中至少两个的电机开启，且各电机的转速相同。从上述描述可知，由于无人机的电机一般不止一个，电机开启的个数越多，校正时才能够尽可能地排除干扰，确保校正的准确。进一步的，所述“依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量”具体为：S42、依据实时的电机转速与第三磁场矢量表中的电机转速得到对应的校正参数；S43、依据所述对应的校正参数校正实时的磁场矢量。从上述描述可知，依据实时的电机转速和第三矢量表中的电机转速即可得
到该转速对应的校正参数，从而根据校正参数即可对实时的磁场矢量进行校正。请参照图3，本专利技术的另一方案为：一种无人机磁场矢量校正系统，包括：第一测量模块1，用于测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；第二测量模块2，用于测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；校正参数计算模块3，用于依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；校正模块4，用于实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。从上述描述可知，根据第一测量模块1测量的无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量和第二测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，包括：测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。

【技术特征摘要】
1.一种无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，包括：测量无人机处于电机关闭状态时的磁场矢量，并存储为第一磁场矢量；测量无人机处于电机开启状态且为空转状态时不同电机转速对应的磁场矢量，并将不同电机转速及对应的磁场矢量存储为第二磁场矢量表；依据第二磁场矢量表和第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数，并将不同电机转速及对应的校正参数存储为第三磁场矢量表；实时测量无人机的磁场矢量和对应电机转速，依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量。2.根据权利要求1所述的无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，所述第二磁场矢量表中的每个磁场矢量减去第一磁场矢量得到不同电机转速对应的校正参数。3.根据权利要求1所述的无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，校正实时的磁场矢量之后，依据校正后的实时磁场矢量得到无人机的航向角。4.根据权利要求1所述的无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，所述电机关闭状态时和电机开启状态时无人机的姿态相同。5.根据权利要求1所述的无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，无人机中至少两个的电机开启，且各电机的转速相同。6.根据权利要求1所述的无人机磁场矢量校正方法，其特征在于，所述“依据所述第三磁场矢量表校正实时的磁场矢量”具体为：依据实时的电机转速与第三磁场矢量表...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建民，
申请(专利权)人：深圳市高巨创新科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44