Калибровочные коэффициенты магнитометра
[A,b,expmfs] = magcal(D)[A,b,expmfs] = magcal(D,fitkind)Сгенерируйте некалиброванные данные о магнитометре, лежащие на эллипсоиде.
c = [-50; 20; 100]; % ellipsoid center r = [30; 20; 50]; % semiaxis radii [x,y,z] = ellipsoid(c(1),c(2),c(3),r(1),r(2),r(3),20); D = [x(:),y(:),z(:)];
Исправьте данные о магнитометре так, чтобы они нашлись на сфере. Опция для калибровки установлена по умолчанию в 'auto'.
[A,b,expmfs] = magcal(D); % calibration coefficients expmfs % Dipaly expected magnetic field strength in uT
expmfs = 31.0723
C = (D-b)*A; % calibrated dataВизуализируйте некалиброванные и калиброванные данные о магнитометре.
figure(1) plot3(x(:),y(:),z(:),'LineStyle','none','Marker','X','MarkerSize',8) hold on grid(gca,'on') plot3(C(:,1),C(:,2),C(:,3),'LineStyle','none','Marker', ... 'o','MarkerSize',8,'MarkerFaceColor','r') axis equal xlabel('uT') ylabel('uT') zlabel('uT') legend('Uncalibrated Samples', 'Calibrated Samples','Location', 'southoutside') title("Uncalibrated vs Calibrated" + newline + "Magnetometer Measurements") hold off
Поскольку магнитометр обычно вращается через полный спектр 3-D вращения, идеальные измерения от магнитометра должны сформировать совершенную сферу, сосредоточенную в начале координат, если магнитное поле невозмутимо. Однако из-за искажения магнитных полей с печатной платы датчика и окружающей среды, сферические магнитные измерения могут быть встревожены. В целом два эффекта существуют.
Мягко-железный эффект описан как искажение эллипсоида от сферы и наклона эллипсоида, как показано в покинутой фигуре. Этот эффект вызывается воздействиями, которые влияют на магнитное поле, но не могут сгенерировать их собственное магнитное поле. Например, металлы, такие как никель и железо могут вызвать этот вид искажения.
Тяжело-железный эффект описан как смещение центра эллипсоида от источника. Этот эффект производится материалами, которые показывают постоянное, аддитивное поле к магнитному полю земли. Это постоянное аддитивное смещение в дополнение к мягко-железному эффекту как показано в фигуре слева.
Базовый алгоритм в magcal определяет хорошо-подходящий эллипсоид к необработанным показаниям датчика и попыткам "инвертировать" эллипсоид, чтобы произвести сферу. Цель состоит в том, чтобы сгенерировать матрицу исправления A, чтобы составлять мягко-железный эффект и векторный b, чтобы составлять тяжело-железный эффект. Три выходных опции, 'глаз', 'diag' и 'sym' соответствуют трем решающим параметр алгоритмам, и опция 'auto' принимает решение среди этих трех опций дать лучшую подгонку.
[1] Ozyagcilar, T. "Калибруя eCompass в присутствии Трудной и Мягко-железной Интерференции". Freescale Semiconductor Ltd. 1992, стр 1-17.