攝影測(cè)量系統(tǒng)中三維電子羅盤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維電子羅盤是依據(jù)地球磁場(chǎng)測(cè)量值與加速度測(cè)量值計(jì)算出姿態(tài)信息的器件，它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量載體平臺(tái)的航向角度、俯仰角度、橫滾角度。三維電子羅盤具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、便于集成、精度較高等優(yōu)點(diǎn)，由于其良好的性價(jià)比使得它被廣泛應(yīng)用于載體平臺(tái)的姿態(tài)測(cè)量，也常用于組合導(dǎo)航系統(tǒng)中。但是，三維電子羅盤測(cè)量的地磁場(chǎng)非常微弱，羅盤很容易受到各類電磁波干擾，這直接影響了羅盤的測(cè)量精度。因此，本文對(duì)于造成三維電子羅盤誤差的因素進(jìn)行分析，在物理硬件上選擇合適的電子器

2、件與抗干擾設(shè)計(jì)，在軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用濾波算法優(yōu)化羅盤測(cè)量功能，從而提高三維電子羅盤的測(cè)量精度。
　　本文研究了三維電子羅盤的測(cè)量原理和基本構(gòu)造，討論了影響測(cè)量精度的各種因素，在此基礎(chǔ)上使用三軸加速度傳感器、三軸磁強(qiáng)傳感器和微處理器來設(shè)計(jì)羅盤。依據(jù)三維電子羅盤電磁敏感特性，應(yīng)用信號(hào)完整性理論，合理布局、布線、應(yīng)用濾波措施、進(jìn)行必要的電磁屏蔽保護(hù)設(shè)計(jì)來增強(qiáng)硬件抗干擾能力。由此可以有效地抑制部分干擾。但是在三維電子羅盤所處的復(fù)雜環(huán)境中無法徹

3、底消除噪聲，對(duì)于這類噪聲干擾再?gòu)能浖用嫔线M(jìn)行處理。另外，使用中位值平均濾波法濾去傳感器輸出的隨機(jī)干擾的測(cè)量值減少隨機(jī)干擾信號(hào)。使用最小二乘法，進(jìn)行加速度傳感器誤差修正使測(cè)量結(jié)果更逼近真實(shí)值。還有應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償卡爾曼濾波的算法，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀的建模性和卡爾曼濾波優(yōu)異的估算能力，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來補(bǔ)償卡爾曼濾波的結(jié)果。以‘標(biāo)準(zhǔn)’的數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將經(jīng)過卡爾曼濾波的數(shù)據(jù)再送到學(xué)習(xí)過的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，優(yōu)化測(cè)量結(jié)果。最后，在實(shí)際環(huán)境中結(jié)合電子