作为无人机方面做嵌入式编写的飞控总结5-磁力计对航向角yaw的校准1（磁力计如何校正航向）

文档参考：上海丙寅电子有限公司 技术文档

导语：磁力计传感器取自于大地磁感应的强度hx，hy，hz；

1如何得到罗盘的方位角：怎么才能够从简单的 3 轴数据得到罗盘的方位角

   1）当 3 轴磁力计工作时可以读到 XYZ 三轴的磁场强度hx，hy，hz，此时的数值并不能直接用作方位角的计算！                    因为此时的读数可能受到器件版面上其他一些含磁材料的影响，形成圆心坐标的 硬铁漂移;

  2)去除漂移误差

1，水平匀速旋转，收集 XY轴的数据
2，转动器材90度（此时Z轴水平）匀速旋转以收集 Z轴数据

3，将读取到的各轴数据的最大值加上最小值除以 2，就得到一个各轴的 offset值

        Xoffset= （Xmax+Xmin ）/2
        Yoffset= （Ymax+Ymin ）/2

        Zoffset= （Zmax+Zmin ）/2

4，然后将磁力计读取的各轴的裸值减去前面计算所得的 offset值，就可以得到用作角度计算的 Heading值
        X H =X 裸 -Xoffset
        Y H =Y 裸 -Yoffset

        Z H =Z 裸 -Zoffset

5.如果只用作水平测量，则此时的方位角为   方位角=arctanY H /X H

6.加速度传感器对磁力计进行倾角补偿: 

    如果在测量时，我们的器件不是处在水平位置，套用以上公式，罗盘的方位角将出现偏差(比如在斜坡对无人机作起飞操作的时候)，此时就需要使用加速度传感器对磁力计进行倾角补偿。要对电子罗盘进行倾角的补偿，首先要计算出横滚角（ θ）Roll以及俯仰角（ φ）Pitch代入以下公式 , 计算Heading值

        Xh= X*cos(φ)+Y*sin(θ)*sin(φ)-Z*cos(θ)*sin(φ)
        Yh= Y*cos(θ)+Z*sin(θ)
考虑到角度的4个象限（-180，-90，0，90，180），航向角的计算公式可变为以下公式
        for(Xh<0)=180-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
        for(Xh>0,Yh<0)=-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
        for(Xh>0,Yh>0)=360-arctan(Yh/Xh)*180/π
        for(Xh=0,Yh<0)=90

        πfor(Xh=0,Yh>0)=270

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7.见图分析：这个校准使用的是互补滤波融合；这个比较简单的操作（只能根据符号校准）

接下来讲述基于旋转矩阵校yaw的较为复杂的融合算法；（跟加计基于旋转举证校准陀螺仪的类似），

见：作为无人机方面做嵌入式编写的飞控总结5-磁力计对航向角yaw的校准2（磁力计如何校正航向）