电磁跟踪器磁场畸变校正：插值与拟合法

"这篇文章是2007年发表在《南京航空航天大学学报》的一篇工程技术论文，由张求知、刘建业和王立伟合作撰写。文章探讨了电磁式跟踪器在金属环境中因磁场畸变导致的测量精度下降问题，并提出了姿态校正的技术方法。" 电磁式跟踪器是一种用于定位和测量物体姿态的设备，它基于电磁场原理工作。然而，在含有金属物体的环境中，电磁场会发生畸变，从而影响跟踪器的测量精度。为了解决这一问题，作者构建了电磁式跟踪器姿态校正的数学模型，并提出了两种不同的校正方法。 首先，插值法是一种常用的数据处理技术，通过在现有数据点之间进行插值，估计缺失或畸变的数据。在姿态校正中，插值法可以用于估算由于磁场畸变导致的错误姿态，并进行修正。这种方法的优点在于计算相对简单，但可能对数据点分布的均匀性和连续性有较高要求，且可能无法完全捕捉到复杂的磁场变化。 其次，拟合法则是利用多项式函数来拟合畸变的磁场数据，从而得到更精确的姿态估计。这种方法可以适应更复杂的情况，尤其是当畸变模式不规则时。但是，多项式拟合可能导致过拟合或欠拟合的问题，需要选择合适的多项式阶数来平衡准确性和计算复杂度。 文章中，作者对特定金属环境进行了实验，通过对比不同姿态的实际值与畸变后的测量值，应用提出的校正算法进行补偿。试验结果显示，这些姿态校正算法有效地减少了金属环境对电磁式跟踪器的影响，提高了姿态测量的准确性。 关键词涉及的领域包括三维插值（用于处理多维度数据的平滑和填补）、四面体分解（一种几何建模技术，可能用于构建跟踪器的环境模型）、多项式拟合（数据拟合技术）以及电磁跟踪器本身。这些技术对于理解和改善电磁跟踪器在复杂环境中的性能至关重要。 这篇论文为解决电磁跟踪器在金属环境中的精度问题提供了一种有效的方法论，对相关领域的研究和工程实践具有重要指导意义。通过插值和拟合等数学工具，可以优化跟踪器在复杂电磁环境下的工作性能，提高其在航空、航天及工业控制等领域的应用价值。