水下磁传感器校准装置场地试验样机研究与实验

作     者：郭成豹 王文井 台秭艳 GUO Cheng-bao;WANG Wen-jing;TAI Zi-yan

作者机构：海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51277176) 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2023年第45卷第22期

页      码：160-168页

摘      要：为了实现水下磁传感器位置和姿态的高精度校准,解决原有技术未考虑姿态校准和校准算法依赖初始值设置的问题,设计并制作一种基于动态电磁线圈和差分进化算法的水下磁传感器校准装置场地试验样机,并进行数值仿真实验和场地验证实验。数值仿真实验表明,对7 m外的磁传感器进行校准时,定位误差不超过0.03 m,姿态误差不超过0.43°。场地验证实验表明,在地磁噪声干扰环境下对7 m外的磁传感器进行校准时,定位误差0.07 m,姿态误差1.37°。分别采用差分进化算法和Levenberg-Marquardt算法对磁传感器的位置和姿态进行最优化求解,发现在地磁噪声较大时,Levenberg-Marquardt算法容易受到初始值影响出现不收敛的情况,差分进化算法算法校准精度较高,且可避免繁琐的初始值选择过程。研究表明,所制作的水下磁传感器校准装置场地试验样机能够实现高精度的位置和姿态校准,具有较高的应用潜力。

主 题 词：磁传感器 校准 电磁线圈 差分进化算法 定位 

学科分类：08[工学] 082402[082402] 0824[工学-林业工程类] 

D　O　I：10.3404/j.issn.1672-7649.2023.22.030

馆 藏 号：203124602...