MEMS陀螺仪/磁罗盘组合方位修正技术研究(5)

③姿态信号误差是由于俯仰、倾斜角信号的误差引起的航向误差。
④罗差是有磁传感器周围的铁磁材料影响而产生的航向误差。罗差是利用地磁场测量航行时所特有的一种误差，分为硬磁材料所引起的罗差和软磁材料引起的罗差两种。
假设系统没有误差时，地磁场在水平坐标系纵轴X、横轴Y和竖轴Z上的分量为、和。相同航向下地磁场在载体纵轴X、横轴Y和竖轴Z上的分量则用、和表示，这三个分量为磁传感器的测量值，载体的倾斜角为，俯仰角为。它们之间的关系为：
在前一节中已经分析得知，根据上式可以解算出和，可求得载体相对于磁北的航向角，加上或减去当地的磁偏角，即可得到载体真实航向角。
当系统有误差时，各种因素的影响都将反应在和中，设各种原因的误差分别为和，此时计算出的航向角为：
                     （2-7）
在补偿某因素引起的误差时，只要求出和，就可计算出由此引起的航向测量误差。在分析时可以把式（2-1）改写成如下的形式：
                   （2-8）
其中，第一项为没有误差时的、和，第二项为、和。为误差值。
2.3.2 零位误差
传感器、模拟电路和A/D转换的零点不为零时，最终影响到测量电压值、和，使其变为、和，且有
                            （2-9）
其中，、和是相应的零点输出值。
各个轴的零点输出值的存在会导致相应轴罗盘测量值的变化，因此零位误差方程为：
                （2-10）
其中，为由、和分别产生的地磁测量值的误差。
对零位误差进行分析，可以得出，当载体水平运行时，C是单位矩阵，Z轴的零位误差不会导致航向误差。假设、和值为地磁场的5%，在不同的情况下算出航向角误差如下表所示：
表（2- 1）
航向（度）   5%Hg   0   0   5%Hg   0   0   5%Hg   0   0
   0   -5%Hg   0   0   -5%Hg   0   0   -5%Hg   0
   0   0   5%Hg   0   0   5%Hg   0   0   5%Hg
   β=0°，θ=0°   β=15°，θ=0°   β=0°，θ=30°
0   0   5.7   0   0   5.6   -0.7   0   2.9   0
30   -2.6   4.7   0   -2.6   4.6   -0.6   -2.4   2.4   0.7
60   -4.7   2.6   0   -4.7   2.6   -0.4   -4.4   1.3   1.25
90   -5.7   0   0   -5.7   0   0   -5.3   0   1.4 MEMS陀螺仪/磁罗盘组合方位修正技术研究(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_8746.html