介绍
罗盘校准是确保任何搭载 ArduPilot 的飞行器准确导航的关键步骤。本页介绍如何使用 Mission Planner 校准飞行器中的罗盘。正确的校准可以消除机载电子设备和机身结构的磁干扰，从而获得准确的航向信息。
Mission Planner 提供多种校准方法：
基于实时 GUI 的校准基于对数的校准机载校准（兼容的自动驾驶仪硬件支持）
有关一般指南针配置设置和参数的信息，请参阅车辆配置页面。
背景和重要性
指南针（磁力计）通过测量地球磁场来确定车辆的航向。然而，有几个因素会影响磁力计读数：
硬铁效应：由车辆上的永磁体或磁化材料（如发动机）引起。这些效应会在各个方向上产生恒定的偏心。软铁效应：由扭曲磁场的物质（例如镜架的金属部件）引起。这些物质会造成方向相关的扭曲。外部干扰：来自电源线、金属结构等。
校准过程计算偏移值来补偿这些失真，确保航向数据的准确性。
校准工作流程
校准方法
1. 实时 GUI 校准
该方法使用来自车辆的实时数据进行校准，同时通过 3D 表示提供视觉反馈。
如何使用：
连接到您的车辆导航至设置>必备硬件>指南针点击实时校准按照屏幕上的说明旋转车辆
2. 基于对数的校准
该方法处理现有的飞行日志来计算罗盘偏移。
如何使用：
导航至设置>必备硬件>指南针点击基于对数的校准选择日志文件（.tlog、.log 或 .bin）设置最小油门百分比（可选）查看并接受计算出的偏移量
当您拥有现有的飞行数据并且想要在无需物理操作车辆的情况下优化校准时，此方法很有用。
3. 板载校准
此方法利用自动驾驶仪的内部校准功能来适应较新的 ArduPilot 固件版本。
如何使用：
导航至设置>必备硬件>指南针找到“板载校准”部分单击“开始”按照指示旋转车辆的各个方向对校准满意后单击“接受”
系统组件
指南针校准系统由几个相互作用的组件组成：
数据收集和处理
数据收集
在校准过程中，系统：
订阅相关的MAVLink消息：
RAW_IMU（主指南针）SCALED_IMU2（辅助罗盘）SCALED_IMU3（第三罗盘） 收集并过滤磁力计读数：
将相似的读数分组以避免过度代表将原始读数存储为 3D 点 (x, y, z)可视化三维球体上的点 引导用户收集各个方向的点：
显示目标方向（白点）提供颜色编码的旋转指导
数据处理
一旦收集到足够的数据，系统就会：
消除异常值以提高校准质量使用最小二乘拟合方法计算偏移量验证结果的合理性将偏移保存到车辆的参数中：
对于指南针 1：COMPASS_OFS_X/Y/Z对于指南针 2：COMPASS_OFS2_X/Y/Z对于指南针 3：COMPASS_OFS3_X/Y/Z
如果使用椭圆拟合（对于较新的固件），它还会计算并保存：
对角线值：COMPASS_DIA_X/Y/Z非对角线值：COMPASS_ODI_X/Y/Z
可视化界面组件
3D球体可视化
校准过程使用磁力计数据的 3D 表示来帮助用户可视化校准状态。
可视化中的关键元素：
彩色点：代表收集的磁力计数据点白点：指示需要更多数据点的方向轴：显示 X、Y、Z 坐标系实时更新：随着新数据的收集，可视化也会更新
目标是创建一个围绕中心分布均匀的点球体，表明校准已对所有方向的磁场进行了采样。
参数设置
校准过程会自动设置几个参数：
范围描述校准期间的目的指南针学习启用指南针学习校准期间暂时禁用指南针_OFS_X/Y/Z主罗盘偏移量设置为计算值罗盘直径 X/Y/Z主罗盘对角线设置为计算值（椭圆拟合）指南针_ODI_X/Y/Z主罗盘非对角线设置为计算值（椭圆拟合）指南针_OFS2_X/Y/Z辅助罗盘偏移如果存在，则设置为计算值指南针_OFS3_X/Y/Z第三纪罗盘偏移量如果存在，则设置为计算值
校准质量评估
该系统通过几个指标评估校准质量：
覆盖完整性：确保数据点覆盖所有方向拟合误差：测量计算出的偏移量与数据的拟合程度偏移量：评估偏移量是否在合理范围内
偏移值以颜色编码显示：
绿色：良好的偏移量黄色：边界偏移红色：可能存在问题的偏移，可能表明存在干扰
系统还会检查所有偏移量是否为零，如果为零则表明尚未进行校准。
故障排除
常见校准问题及其解决方案：
不完整球体（缺失点）：
确保车辆在所有方向旋转注意可视化中的白色目标点按照颜色编码的旋转方向指导 高错误值：
确保校准区域没有磁干扰校准期间请将电子设备远离远离金属结构或混凝土中的钢筋 校准失败，显示“错误的罗盘原始值”：
检查附近是否有强磁干扰源确认指南针不在强电流电线附近考虑将指南针放置在远离电子设备的位置 偏移太大（红色指示）：
可能表明存在严重的磁干扰考虑重新放置指南针或使用外部指南针如果可能的话，请移除附近的磁性材料
技术实施细节
最小二乘拟合法
校准过程采用最小二乘拟合法，为采集到的磁力计数据找到最佳拟合球体或椭球体。该方法以数学方式确定中心点（偏移量），使理想球体/椭球体与实际数据点之间的误差最小化。
自动接受功能
该系统包含自动接受功能，当出现以下情况时将自动完成校准：
误差低于0.2已达到足够的目标点（默认至少 14 个）自动接受选项已启用
这使得典型应用中的校准过程更加用户友好。
数据过滤
为了提高校准质量，系统：
过滤传入数据以避免过度代表某些方向在处理之前删除异常值（远离平均值的值）将相似的读数分组以减少噪音
结论
罗盘校准是确保精准导航的关键步骤。Mission Planner 提供多种方法以适应不同情况。通过 3D 球体呈现的视觉反馈使校准过程更加直观，帮助用户实现全面的校准。
为了获得最佳效果：
在没有磁干扰的区域进行校准平稳地旋转车辆至各个方向注意提供的视觉指导考虑定期重新校准，特别是在车辆配置发生变化后