攝影測量系統(tǒng)中三維電子羅盤的設計與實現(xiàn).pdf

1、三維電子羅盤是依據(jù)地球磁場測量值與加速度測量值計算出姿態(tài)信息的器件，它能夠實時測量載體平臺的航向角度、俯仰角度、橫滾角度。三維電子羅盤具有結構簡單、價格低廉、便于集成、精度較高等優(yōu)點，由于其良好的性價比使得它被廣泛應用于載體平臺的姿態(tài)測量，也常用于組合導航系統(tǒng)中。但是，三維電子羅盤測量的地磁場非常微弱，羅盤很容易受到各類電磁波干擾，這直接影響了羅盤的測量精度。因此，本文對于造成三維電子羅盤誤差的因素進行分析，在物理硬件上選擇合適的電子器

2、件與抗干擾設計，在軟件設計中應用濾波算法優(yōu)化羅盤測量功能，從而提高三維電子羅盤的測量精度。
　　本文研究了三維電子羅盤的測量原理和基本構造，討論了影響測量精度的各種因素，在此基礎上使用三軸加速度傳感器、三軸磁強傳感器和微處理器來設計羅盤。依據(jù)三維電子羅盤電磁敏感特性，應用信號完整性理論，合理布局、布線、應用濾波措施、進行必要的電磁屏蔽保護設計來增強硬件抗干擾能力。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雜環(huán)境中無法徹

3、底消除噪聲，對于這類噪聲干擾再從軟件層面上進行處理。另外，使用中位值平均濾波法濾去傳感器輸出的隨機干擾的測量值減少隨機干擾信號。使用最小二乘法，進行加速度傳感器誤差修正使測量結果更逼近真實值。還有應用神經網(wǎng)絡補償卡爾曼濾波的算法，結合神經網(wǎng)絡優(yōu)秀的建模性和卡爾曼濾波優(yōu)異的估算能力，用神經網(wǎng)絡來補償卡爾曼濾波的結果。以‘標準’的數(shù)據(jù)訓練神經網(wǎng)絡，將經過卡爾曼濾波的數(shù)據(jù)再送到學習過的神經網(wǎng)絡進行處理，優(yōu)化測量結果。最后，在實際環(huán)境中結合電子