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교정 소프트웨어의 원리

 

기준 자기 발생 장치를 이용한 교정은 장치를 마련하기가 힘듦니다.

그것을 대신하는 수단으로서, 장치를 사용하지 않고 반자동으로 간편하게 전자 컴퍼스를 교정하는 소프트웨어의 원리를 소개합니다.

 

(1)기본 원리

   2차원의 경우를 생각합니다.

   자기 센서를 지자기 중에서 수평으로 1회전 돌리면 센서의 측정치는 원의 궤적을 그립니다.

궤적의 데이터를 확인해 보면 x축 센서의 최대치, 최소치 그리고 y축 센서의 최대치, 최소치를 구할 수 있습니다.(합계 4점)

 교정의 기본 (Link)의 경우와 마찬가지로 감도와 원점을 다음 식으로 계산할 수 있습니다.

 

   감도 = (최대치-최소치) / (지자기의 수평분×2)

   원점 = (최대치+최소치) / 2


   (※지자기의 수평분은 다른 센서로 계측한 기존의 값을 이용하든지, 이과 연표 등에서 조사한 값을 사용합니다.)



 다음에 3차원의 경우를 생각합니다.

 3차원의 경우에는 마찬가지로 수평과 수직으로 각각 1회전함으로써 3축의 교정이 가능합니다.


 다만 실제로 센서를 회전시키는 경우에 회전판 등을 사용하지 않고 일정한 평면으로 돌리긴 어렵습니다.

 공중에서 손으로 돌린 경우와 받침대 위에서 돌린 경우 계측한 데이터를 비교하면 손으로 돌린 경우는 원이 찌그러져 버립니다.


 대책으로는 1번만 돌리는 것이 아니라 2회 이상 돌려 평균하거나 자유롭게 돌려 교정하는 교정 소프트웨어를 사용해야 합니다.


(2)교정 소프트웨어의 원리


 2차원의 경우에 자기의 계측 데이터의 궤적 원입니다만, 3차원의 경우는 자기의 계측 데이터의 궤적은 구가 됩니다.

 이상적인 감도를 가졌다고 가정할 경우 4점의 계측 데이터가 있으면 구의 방정식에서 구의 중심 즉 원점을 구할 수 있습니다.

 다만 4점은 어느 젓이나 좋은 것은 아닙니다. 최대한 공의 표면적에서 흩어져 있지 않으면 방정식을 풀때에 오차가 납니다.

 센서를 8자 모양으로 흔들면 궤적이 그림과 같이 되어 광범위하게 광범위하게 데이터를 수집할 수 있습니다.

실제로는 감도가 맞지 않아 공이 아니라 타원체입니다.

 이 경우 충분히 많은 점(약 18점)으로 최소 자승법으로 타원체의 방정식을 풀고 감도와 원점을 구할 수 있습니다.

 

 이 방식의 교정 소프트웨어를 제공하고 있습니다.