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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利电子罗盘误差补偿与解算方法、系统、介质及设备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：CN116499442B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23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：202310296712.1，技术领域涉及：G01C17/38；该发明授权电子罗盘误差补偿与解算方法、系统、介质及设备是由赵忠华;叶鑫;叶忠昌;罗忠渝;金昱冏设计研发完成，并于2023-03-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本电子罗盘误差补偿与解算方法、系统、介质及设备在说明书摘要公布了：本发明提供了一种电子罗盘误差补偿与解算方法、系统、介质及设备，包括：步骤1：根据三轴磁力计和三轴加速度计获取电子罗盘测量数据，得到三轴磁场数据和三轴加速度数据；步骤2：使用扩展卡尔曼滤波算法对三轴磁场数据进行优化处理，得到误差补偿矩阵；步骤3：根据误差补偿矩阵修正后的三轴磁场数据以及三轴加速度数据进行双矢量定向，解算得到载体航向角。本发明通过采用将多传感器约束引入到电子罗盘误差补偿算法中，解决了一般补偿算法估计误差参数少，导致修正后存在固定偏差问题，使得操作更简单、测量精度更高。

本发明授权电子罗盘误差补偿与解算方法、系统、介质及设备在权利要求书中公布了：1.一种电子罗盘误差补偿与解算方法，其特征在于，包括： 步骤1：根据三轴磁力计和三轴加速度计获取电子罗盘测量数据，得到三轴磁场数据和三轴加速度数据； 步骤2：使用扩展卡尔曼滤波算法对三轴磁场数据进行优化处理，得到误差补偿矩阵； 步骤3：根据误差补偿矩阵修正后的三轴磁场数据以及三轴加速度数据进行双矢量定向，解算得到载体航向角； 所述步骤2包括： 步骤2.1：对磁力计误差进行建模，表达式为： 其中，为磁力计实际测量值；h为磁力计理想测量值；Q代表一个3*3的矩阵，包含软磁干扰、三轴不正交度、刻度因子误差；b代表零刻度漂移、硬磁干扰误差；ε代表零均值高斯噪声； 将公式1进行转化，得到： 其中，ε′为转化后的零均值高斯噪声；A、B为补偿矩阵；a11～a33表示包含软磁干扰、三轴不正交度、刻度因子误差在内的误差参数；b～b表示包含零刻度漂移、硬磁干扰误差在内的误差参数； 步骤2.2：从地磁模型中获取地理坐标系下当地地磁参考量H及其模值‖H‖，H表达式为： 其中，Hx、Hy、Hz分别表示地磁场矢量在当地地理坐标系下的三轴分量； 对于理想无磁干扰环境下，磁力计测量值满足： ‖H‖2-hTh＝0…………4 根据多个磁力计之间的坐标系约束关系，理想情况下相邻两磁力计测量值满足：其中，为坐标系转换矩阵，因此有： 步骤2.3：根据公式2、4和5利用扩展卡尔曼滤波算法进行误差补偿，并构建系统模型； 系统状态方程： Xk＝fXk-1,k-1+Wk 其中变量X为： X＝[a11,a12,a13,a21,a22,a23,a31,a32,a33,b1,b2,b3] Wk为k时刻系统噪声，Wk～N0,Qk；Xk表示系统状态量；N0,Qk表示均值为0、方差为Qk的正态分布；Qk表示高斯分布的方差； 系统观测方程： 其中，Vk为k时刻系统观测噪声，Vk～N0,Rk；Zk表示系统观测量；hk表示地磁场理论三轴测量值；Rk表示高斯噪声的方差； 模型中还包括： Xk+1＝Xk+KkZk+1-hk+1Xk Pk+1＝I-KkHk+1XkPk 其中，Kk表示滤波增益矩阵；Pk表示第k个过程的后验估计协方差矩阵；Hk+1表示观测矩阵，用对观测方程中hXk求偏导后得到的雅可比矩阵表示；I表示单位矩阵； 步骤2.4：X经过所述算法若干次迭代之后，得到的值包含对磁力计误差补偿量，即得到了公式2中补偿矩阵A和B，从而实现对磁力计原始测量数据的校正与补偿； 所述步骤3包括： 步骤3.1：获取地理坐标系下当地重力加速度参考矢量，表达式为： 用方向余弦矩阵来表示电子罗盘载体坐标系b与地理坐标系g间的方位关系，则载体坐标系下的地磁和重力加速度的测量值与地理坐标系下地磁和重力加速度参考值在理想条件下满足： 其中，Gb代表加速度计实际测量值； 步骤3.2：地磁场矢量和重力加速度矢量非共线，因此，利用双矢量定姿原理进行航向解算，构造辅助矢量为： 选择地磁场矢量作为主矢量进行单位正交化，得： 即： 步骤3.3：根据坐标系三轴旋转姿态变换矩阵计算得到 其中，α、β、代表载体姿态角，分别为俯仰角、横滚角、航向角； 步骤3.4：根据8式得因此根据7和8对应关系即可计算得到航向角φ。

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