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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于非线性优化磁航向的MEMS IMU初始对准方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119687956B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411746665.7，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种基于非线性优化磁航向的MEMS IMU初始对准方法是由蔡庆中;林非凡;涂勇强;宋凝芳设计研发完成，并于2024-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于非线性优化磁航向的MEMS IMU初始对准方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于非线性优化磁航向的MEMSIMU初始对准方法，步骤为：S1、通过世界地磁模型确定当前位置的真实磁矢量和磁偏角；S2、通过MEMSIMU计算得到初始磁航向、俯仰角和横滚角；S3、构建非线性优化磁航向模型；S4、对非线性优化磁航向模型进行解算，以得到基于最优旋转矩阵增量计算得到的最优的旋转矩阵，从而转换得到最优的初始对准航向角ψb est；该初始对准方法解决了现有基于磁力计进行MEMSIMU初始对准方法对准精度不足的问题，可靠性高、通用性强、算法的运行效率高、操作简单、精度高、实用性佳。

本发明授权一种基于非线性优化磁航向的MEMS IMU初始对准方法在权利要求书中公布了：1.一种基于非线性优化磁航向的MEMSIMU初始对准方法，其特征在于，步骤如下： S1、通过世界地磁模型确定当前位置的真实磁矢量和磁偏角； S2、通过MEMSIMU计算得到初始磁航向、俯仰角和横滚角； S3、构建非线性优化磁航向模型，其表达式为： 式中，mw为由步骤S1确定的当前位置的三维磁矢量；mb为由MEMSIMU中磁力计输出的三维磁矢量；为由载体坐标系转至世界地磁坐标系的旋转矩阵，其表达式为：ψ、φ和θ分别为MEMSIMU初始磁航向、初始对准的横滚和初始对准的俯仰角； S4、求解非线性优化磁航向模型，其步骤为： S401、初始化非线性优化参数和λ； S402、计算雅可比矩阵其表达式为： 式中，γ为旋转矩阵左乘一个微小量对应的李代数，P为IMU坐标系的旋转中心； S403、计算海森矩阵H，其表达式为： S404、计算得到转换矩阵的增量其表达式为：式中，λ为阻尼因子，H为海森矩阵，g为偏置矩阵；I为3阶单位矩阵； S405、更新转换矩阵其表达式为：式中，为更新的转换矩阵，为当前计算过程中代入的转换矩阵； S406、重复上述步骤S401～步骤S405，以迭代更新转换矩阵，直至步骤S3构建的非线性优化磁航向模型达到收敛状态；此时，当前的转换矩阵的增量即为最优的旋转矩阵增量基于最优的旋转矩阵增量计算得到最优的旋转矩阵 S407、基于步骤S406得到的最优的旋转矩阵转换得到最优的初始对准航向角ψbest。

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