Коэффициенты калибровки магнитометра
Сгенерируйте данные некалиброванного магнитометра, 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 магнитометра так, чтобы они лежали на сфере. Опция калибровки по умолчанию устанавливается на ' 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 данные о некалиброванном и калиброванном 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 полную область значений 3-D вращения, идеальные измерения от магнитометра должны сформировать идеальную сферу, центрированную в источник, если магнитное поле не возмущено. Однако из-за искажения магнитных полей от платы схемы датчика и окружающего окружения, сферические магнитные измерения могут быть возмущены. В целом существует два эффекта.
Эффект мягкого железа описан как искажение эллипсоида от сферы и наклон эллипсоида, как показано на левом рисунке. Этот эффект вызван нарушениями порядка, которые влияют на магнитное поле, но могут не генерировать их собственное магнитное поле. Для примера такие металлы, как никель и железо, могут вызывать такого рода искажения.
Эффект жесткого железа описывается как смещение эллипсоидного центра от источника. Этот эффект получают материалы, которые проявляют постоянное аддитивное поле к магнитному полю Земли. Это постоянное смещение добавки является сложением к эффекту мягкого железа, как показано на рисунке справа.
Базовый алгоритм в magcal определяет эллипсоид наилучшего соответствия показаниям необработанного датчика и пытается «инвертировать» эллипсоид для создания сферы. Цель состоит в том, чтобы сгенерировать матрицу коррекции A для расчета эффекта мягкого железа и вектора b для расчета эффекта жесткого железа. Три выхода, 'eye', 'diag' и 'sym', соответствуют трем алгоритмам решения параметров, и опция ' auto ' выбирает среди этих трех опций, чтобы обеспечить лучшую подгонку.
[1] Ozyagcilar, T. «Калибровка электронного компаса в присутствии жесткой и мягкой интерференции железа». Freescale Semiconductor Ltd. 1992, pp. 1-17.