CN108195399A - 用于动态校准磁场传感器的方法和系统 - Google Patents

用于动态校准磁场传感器的方法和系统 Download PDF

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CN108195399A CN201711401813.1A CN201711401813A CN108195399A CN 108195399 A CN108195399 A CN 108195399A CN 201711401813 A CN201711401813 A CN 201711401813A CN 108195399 A CN108195399 A CN 108195399A
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王建国
申亚琪
张克磊
葛国庆
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Abstract

本发明提供一种用于动态校准磁场传感器的方法，包括以下步骤：将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，返回初始步骤。本发明提供一种用于动态校准磁场传感器的系统。本发明的动态校准方法和系统可以实时动态地对磁场传感器进行校准，校准结果可靠、精度高。

Description

用于动态校准磁场传感器的方法和系统
技术领域
本发明涉及磁场传感器，特别涉及用于动态校准磁场传感器的方法和系统。
背景技术
磁场传感器利用地球磁场固有的指向性，可以测量载体的三维姿态，而广泛地应用于各个领域，例如：无人机、机器人、手机等等。受限于磁场传感器的硬件体积、成本、应用环境等因素，磁场传感器的精度和稳定性都不高，从而需要对磁场传感器进行校准。
现有的校准方法一般是在磁场传感器出厂前，利用专门的转台设备，将设备旋转获得拟合参数，然后进行校准。然而，这种专门的转台设备价格昂贵，成本较高；而且实际应用中，随着周围环境的变化和传感器本身的老化，系统内传感器的特性会不断变化，这种静态校准难以起到很好的效果。
发明内容
鉴于目前校准方法存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于动态校准磁场传感器的方法和系统，校准结果可靠、精度高。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种用于动态校准磁场传感器的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
步骤S2，在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
步骤S3，根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
步骤S4，用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，返回步骤S1。
进一步，其中所述的步骤S1中的队列是先进先出(First In First Out，FIFO)队列，或环形队列。
进一步，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据包括：步骤S21，寻找X列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S22，寻找Y列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S23，寻找Z列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中。
进一步，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：步骤S24，根据X列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S25，根据Y列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S26，根据Z列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；其中，所述的索引值为最大值和最小值在长度为L的队列中的序号。
进一步，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：随机选取预定数量的三维数据保存于所述的拟合数组中。
进一步，所述的步骤2中的N≥6。
进一步，所述的步骤S3中的根据所述的N个数据的拟合数组，拟合出椭球的6个校准拟合参数，采用的是最小二乘拟合方法，包括：
步骤S300，利用(x+x0)2+A2(y-y0)2+B2(z-z0)2＝R2来定义椭球，[x0，y0，z0]代表椭球的偏离坐标原点的坐标，也是椭球拟合得到的椭球中心，A代表椭球Y轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，B代表椭球Z轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，R代表椭球X轴的半轴长，xyz为所述N个数据的三维磁场数据；
步骤S301，将椭球公式进一步整理为：
步骤S302，将上式用矩阵表示：
DW＝C
其中，
该矩阵表达式有最小二乘解：
W＝(DTD)-1DTC，
得出6个拟合参数X0、Y0、Z0、A、B、R。
进一步，所述的步骤S3之后还包括：步骤S31，对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确，如果正确则进行后续步骤，如果不正确则返回步骤S1。
进一步，所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
在所述的长度为L的队列中的数据中，随机抽取M个数据，计算误差函数：
当|EF-1|＜δ时，优选的，δ为0.1，则该校准拟合参数正确。
进一步，所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
椭球拟合得到的椭球中心[x0，y0，z0]是否满足：
min(X)＜x0＜max(X)；
min(Y)＜y0＜max(Y)；
min(Z)＜z0＜max(Z)。
进一步，所述的步骤S31之后还包括：步骤S32，对所述的校准拟合参数进行滤波，所述的滤波方法包括：
对椭球中心[x0，y0，z0]分别进行低通滤波，
xn＝αxn-1+(1-α)xnew
其中，0＜α＜1，优选的，α＝0.9，xn表示第n次滤波得到的x坐标，xn-1表示第n-1次滤波得到的x坐标，xnew表示最新计算得到的椭球中心的x坐标；
同样的，y,z坐标也进行相同的滤波处理。
进一步，所述的步骤S4中的用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，包括：
magXcal＝(magXraw-x0)
magYcal＝(magYraw-y0)×A
magZcal＝(magZraw-z0)×B
其中，magXraw，magYraw，magZraw是原始磁场数据，magXcal，magYcal，magZcal是校准后的磁场数据。
本发明还揭示了一种用于动态校准磁场传感器的系统，包括以下模块：
数据缓存模块，将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
拟合数组搜寻模块，在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
椭球拟合运算模块，根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
校准模块，用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据。
进一步，所述的系统还包括：校准拟合参数检查模块，对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确。
本发明的优点：(1)本发明的校准方法和系统可以实时动态的对磁场传感器进行校准，校准结果可靠、精度高；(2)数据处理量小，适合PLC工况机等具有较小计算能力的场合使用；(3)实时数据检查，确保数据的可靠性和正确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种用于动态校准磁场传感器的方法的实施例的方法流程图。
图2为本发明所述的一种用于动态校准磁场传感器的系统的实施例的结构方框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种用于动态校准磁场传感器的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
步骤S2，在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
步骤S3，根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
步骤S4，用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，返回步骤S1。
其中，所述的步骤S1中的队列是先进先出(First In First Out，FIFO)队列，或环形队列。在本实施例中，L为200。当然，根据硬件能力和精度要求，L可以根据实际情况进行设定，一般在100-300之间均可。而且，后一批次的L个数据与前一批次的L个数据可以完全前后连续，也可以后一批次的L个数据中的前面部分与前一批次的L个数据的后面部分重叠。例如，在本实施例中，前一批次的L个数据为1-200，后一批次的L个数据可以是201-400，也可以是101-300，如此，可以更加提高动态校准的效果和精度；而且有选择地选择磁场数据，可以大量地减小运算，适合运算能力小的硬件使用。
其中，所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据包括：步骤S21，寻找X列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S22，寻找Y列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S23，寻找Z列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中。
所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：步骤S24，根据X列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S25，根据Y列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S26，根据Z列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；其中，所述的索引值为最大值和最小值在长度为L的队列中的序号。
在本实施例中，寻找出上述12个数据，即N＝12。当然，根据需要，还可以设定随机选取预定数量的三维数据保存于所述的拟合数组中。理论上来说，椭球拟合运算，需要得到6个椭球拟合运算，也称校准拟合参数，所以至少需要6个原始三维磁场数据，即N≥6。数据越多，即N越大，椭球拟合的精度越高，这对于大型专用校准设备来说没有需要担心的问题，因为其具备较强的运算能力，比如PC机。但对于资源有限运算能力一般的嵌入式系统(比如单片机)来说，数据则不能太多，一般6≤N≤8较好。
其中，所述的步骤S3中的根据所述的N个数据的拟合数组，拟合出椭球的6个校准拟合参数，采用的是最小二乘拟合方法，包括：
步骤S300，利用(x-x0)2+A2(y-y0)2+B2(z-z0)2＝R2来定义椭球，[x0，y0，z0]代表椭球的偏离坐标原点的坐标，也是椭球拟合得到的椭球中心，A代表椭球Y轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，B代表椭球Z轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，R代表椭球X轴的半轴长，xyz为所述N个数据的三维磁场数据；
步骤S301，将椭球公式进一步整理为：
步骤S302，将上式用矩阵表示：
DW＝C
其中，
该矩阵表达式有最小二乘解：
W＝(DTD)-1DTC，
得出6个拟合参数X0、Y0、Z0、A、B、R。
其中，所述的步骤S4中的用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，包括：
magXcal＝(magXraw-x0)
magYcal＝(magYraw-y0)×A
magZcal＝(magZraw-z0)×B
其中，magXraw，magYraw，magZraw是原始磁场数据，magXcal，magYcal，magZcal是校准后的磁场数据。
校准后的磁场数据即用于后续正式运算，同时还可以参与后一批次磁场数据的校准。在前一批次磁场数据完成校准之后，校准流程返回开始，重新获取后一批次磁场数据以进行校准，如此实现全部磁场数据的实时动态校准。这是因为磁场传感器在实时地不停地获取三维磁场数据，而其获取的原始三维磁场数据即实时的存入长度为L的队列中，所以长度为L的队列中的数据是在实时地不停地更新；而校准流程在完成对前一批次数据的校准之后即立即循环返回针对新的数据进行校准，如此实现实时动态校准。而且，如前所述，后一批次磁场数据与前一批次磁场数据部分重叠，前一批次磁场数据已经过校准，参与后一批次磁场数据的校准，可以使得校准结果更加稳定有效。
另外，所述的步骤S3之后还包括：步骤S31，对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确，如果正确则进行后续步骤S4，如果不正确则返回步骤S1。
因为如前所述，椭球拟合运算采用的是L个数据队列中的N个数据，使得不可避免的存在椭球拟合运算得到的校准拟合参数不准确，比如是双曲面。所以，需要对校准拟合参数进行检查。
其中，所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
在所述的长度为L的队列中的数据中，随机抽取M个数据，计算误差函数：
当|EF-1|＜δ时，优选的，δ为0.1，则该校准拟合参数正确。
所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查还可以包括：
椭球拟合得到的椭球中心[x0，y0，z0]是否满足：
min(X)＜x0＜max(X)；
min(Y)＜y0＜max(Y)；
min(Z)＜z0＜max(Z)。
即，椭球中心[x0，y0，z0]应该位于所述的长度为L的队列中的数据所定义的三维空间内，椭球中心[x0，y0，z0]位于所述的长度为L的队列中的数据所定义的三维空间内则正确。该方法比前一方法要求更严。
另外，所述的步骤S31之后还包括：步骤S32，对所述的校准拟合参数进行滤波，所述的滤波方法包括：
对椭球中心[x0，y0，z0]分别进行低通滤波，
xn＝αxn-1+(1-α)xnew
其中，0＜α＜1，优选的，α＝0.9，xn表示第n次滤波得到的x坐标，xn-1表示第n-1次滤波得到的x坐标，xnew表示最新计算得到的椭球中心的x坐标；
同样的，y,z坐标也进行相同的滤波处理。
因为在实际使用中，难免会有外界突发性的电磁干扰信号，经过滤波步骤，可以得到更精确稳定的校准拟合参数。
如图2所示，本发明揭示的一种用于动态校准磁场传感器的系统，包括以下模块：
数据缓存模块，将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
拟合数组搜寻模块，在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
椭球拟合运算模块，根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
校准模块，用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据。
其中，所述的数据缓存模块中的队列是先进先出(First In First Out，FIFO)队列，或环形队列。在本实施例中，L为200。当然，根据硬件能力和精度要求，L可以根据实际情况进行设定，一般在100-300之间均可。而且，后一批次的L个数据与前一批次的L个数据可以完全前后连续，也可以后一批次的L个数据中的前面部分与前一批次的L个数据的后面部分重叠。例如，在本实施例中，前一批次的L个数据为1-200，后一批次的L个数据可以是201-400，也可以是101-300，如此，可以更加提高动态校准的效果和精度。
其中，所述的拟合数组搜寻模块中的寻找出满足预设条件的N个数据包括：寻找X列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；寻找Y列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；寻找Z列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中。
所述的拟合数组搜寻模块中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：根据X列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；根据Y列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；根据Z列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；其中，所述的索引值为最大值和最小值在长度为L的队列中的序号。
在本实施例中，寻找出上述12个数据，即N＝12。当然，根据需要，还可以设定随机选取预定数量的三维数据保存于所述的拟合数组中。理论上来说，椭球拟合运算，需要得到6个椭球拟合运算，也称校准拟合参数，所以至少需要6个原始三维磁场数据，即N≥6。数据越多，即N越大，椭球拟合的精度越高，这对于大型专用校准设备来说没有需要担心的问题，因为其具备较强的运算能力，比如PC机。但对于资源有限运算能力一般的嵌入式系统(比如单片机)来说，数据则不能太多，一般6≤N≤8较好。
其中，所述的椭球拟合运算模块中的根据所述的N个数据的拟合数组，拟合出椭球的6个校准拟合参数，采用的是最小二乘拟合方法，包括：
利用(x-x0)2+A2(y-y0)2+B2(z-z0)2＝R2来定义椭球，[x0，y0，z0]代表椭球的偏离坐标原点的坐标，也是椭球拟合得到的椭球中心，A代表椭球Y轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，B代表椭球Z轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，R代表椭球X轴的半轴长，xyz为所述N个数据的三维磁场数据；
将椭球公式进一步整理为：
将上式用矩阵表示：
DW＝C
其中，
该矩阵表达式有最小二乘解：
W＝(DTD)-1DTC，
得出6个拟合参数X0、Y0、Z0、A、B、R。
其中，所述的校准模块中的用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，包括：
magXcal＝(magXraw-x0)
magYcal＝(magYraw-y0)×A
magZcal＝(magZraw-z0)×B
其中，magXraw，magYraw，magZraw是原始磁场数据，magXcal，magYcal，magZcal是校准后的磁场数据。
校准后的磁场数据即用于后续正式运算，同时还可以参与后一批次磁场数据的校准。在前一批次磁场数据完成校准之后，校准流程返回开始，重新获取后一批次磁场数据以进行校准，如此实现全部磁场数据的实时动态校准。这是因为磁场传感器在实时的不停的获取三维磁场数据，而其获取的原始三维磁场数据即实时的存入长度为L的队列中，所以长度为L的队列中的数据是在实时的不停的更新；而校准流程在完成对前一批次数据的校准之后即立即循环返回针对新的数据进行校准，如此实现实时动态校准。而且，如前所述，后一批次磁场数据与前一批次磁场数据部分重叠，前一批次磁场数据已经过校准，参与后一批次磁场数据的校准，可以使得校准结果更加稳定有效。
另外，所述的系统还包括：校准拟合参数检查模块，对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确。
因为如前所述，椭球拟合运算采用的是L个数据队列中的N个数据，使得不可避免的存在椭球拟合运算得到的校准拟合参数不准确，比如是双曲面。所以，需要对校准拟合参数进行检查。
其中，所述的校准拟合参数检查模块中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
在所述的长度为L的队列中的数据中，随机抽取M个数据，计算误差函数：
当|EF-1|＜δ时，优选的，δ为0.1，则该校准拟合参数正确。
所述的校准拟合参数检查模块中的对所述的校准拟合参数进行检查还可以包括：
椭球拟合得到的椭球中心[x0，y0，z0]是否满足：
min(X)＜x0＜max(X)；
min(Y)＜y0＜max(Y)；
min(Z)＜z0＜max(Z)。
即，椭球中心[x0，y0，z0]应该位于所述的长度为L的队列中的数据所定义的三维空间内，椭球中心[x0，y0，z0]位于所述的长度为L的队列中的数据所定义的三维空间内则正确。该方法比前一方法要求更严。
另外，所述的系统还包括：滤波模块，对所述的校准拟合参数进行滤波，所述的滤波方法包括：
对椭球中心[x0，y0，z0]分别进行低通滤波，
xn＝αxn-1+(1-α)xnew
其中，0＜α＜1，优选的，α＝0.9，xn表示第n次滤波得到的x坐标，xn-1表示第n-1次滤波得到的x坐标，xnew表示最新计算得到的椭球中心的x坐标；
同样的，y,z坐标也进行相同的滤波处理。
因为在实际使用中，难免会有外界突发性的电磁干扰信号，经过滤波步骤，可以得到更精确稳定的校准拟合参数。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种用于动态校准磁场传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
步骤S2，在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
步骤S3，根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
步骤S4，用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的步骤S1中的队列是先进先出(First In First Out，FIFO)队列，或环形队列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据包括：步骤S21，寻找X列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S22，寻找Y列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S23，寻找Z列的最大值和最小值，将所对应的三维数据保存于所述的拟合数组中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：步骤S24，根据X列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S25，根据Y列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；步骤S26，根据Z列最大值和最小值对应的索引值，分别取最大索引值减最小索引值的1/4索引和3/4索引，对应的三维数据保存于所述的拟合数组中；其中，所述的索引值为最大值和最小值在长度为L的队列中的序号。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，其中所述的步骤S2中的寻找出满足预设条件的N个数据还包括：随机选取预定数量的三维数据保存于所述的拟合数组中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中的N≥6。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤S3中的根据所述的N个数据的拟合数组，拟合出椭球的6个校准拟合参数，采用的是最小二乘拟合方法，包括：
步骤S300，利用(x-x0)2+A2(y-y0)2+B2(z-z0)2＝R2来定义椭球，[x0，y0，z0]代表椭球的偏离坐标原点的坐标，也是椭球拟合得到的椭球中心，A代表椭球Y轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，B代表椭球Z轴的半轴长/椭球X轴的半轴长的比例，R代表椭球X轴的半轴长，xyz为所述N个数据的三维磁场数据；
步骤S301，将椭球公式进一步整理为：
步骤S302，将上式用矩阵表示：
DW＝C
其中，
该矩阵表达式有最小二乘解：
W＝(DTD)-1DTC，
得出6个拟合参数X0、Y0、Z0、A、B、R。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤S3之后还包括：步骤S31，对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确，如果正确则进行后续步骤，如果不正确则返回步骤S1。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
在所述的长度为L的队列中的数据中，随机抽取M个数据，计算误差函数：
当|EF-1|＜δ时，优选的，δ为0.1，则该校准拟合参数正确。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤S31中的对所述的校准拟合参数进行检查包括：
椭球拟合得到的椭球中心[x0，y0，z0]是否满足：
min(X)＜x0＜max(X)；
min(Y)＜y0＜max(Y)；
min(Z)＜z0＜max(Z)。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤S31之后还包括：步骤S32，对所述的校准拟合参数进行滤波，所述的滤波方法包括：
对椭球中心[x0，y0，z0]分别进行低通滤波，
xn＝αxn-1+(1-α)xnew
其中，0＜α＜1，优选的，α＝0.9，xn表示第n次滤波得到的x坐标，xn-1表示第n-1次滤波得到的x坐标，xnew表示最新计算得到的椭球中心的x坐标；
同样的，y,z坐标也进行相同的滤波处理。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤S4中的用所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据，包括：
magXcal＝(magXraw-x0)
magYcal＝(magYraw-y0)×A
magZcal＝(magZraw-z0)×B
其中，magXraw，magYraw，magZraw是原始磁场数据，magXcal，magYcal，magZcal是校准后的磁场数据。
13.一种用于动态校准磁场传感器的系统，其特征在于，包括以下模块：
数据缓存模块，用以将磁场传感器的原始三维磁场数据顺序保存于长度为L的队列中；
拟合数组搜寻模块，用以在所述的长度为L的队列中的数据中寻找出满足预设条件的N个数据作为椭球拟合运算的拟合数组；
椭球拟合运算模块，用以根据所述的N个数据的拟合数组，进行椭球拟合运算，拟合出椭球的6个校准拟合参数；
校准模块，用以将所述的6个校准拟合参数对所述的原始三维磁场数据进行校准，获得校准后的磁场数据。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：校准拟合参数检查模块，用以对所述的校准拟合参数进行检查，判断校准拟合参数是否正确。
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