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Bx、By、Bz 的方向如何约定

Bx、By、Bz 必须先选定右手坐标系、正方向和传感器安装姿态,才有可比性;V3 示例中的三轴字段只是合成通道,并不自动对应实体车道方向。

三个正交方向与安装几何关系的编辑封面;不含已验证实车测量数值
三个正交方向与安装几何关系的编辑封面。编辑性视觉资料,非停车场现场测试证据。 编辑资料
“Bx 为正是不是车辆朝前运动”这个问题没有脱离坐标定义的答案。本文采用便于讨论的车道局部坐标约定,并说明装反探头、坡道角度变化与标量磁力计会怎样破坏跨图比较。只有统一方向和单位,跨传感器、跨场地的数据才有审查价值。

先定义坡道右手坐标系

在坡道局部坐标系中,可约定 X 轴沿坡面车辆行进方向指向出口,Y 轴沿坡面朝车辆左侧,Z 轴取坡面外法线;三轴构成右手正交系。

另存坡角与地理方位,才能转换到水平和重力竖直方向。这是研究记录方法,不代表 V3 合成 CSV 已经完成硬件姿态标定。

不同安装方向为何不能混用

如果一张图把 Bx 画成“向坡顶”,另一张图把 Bx 画成“沿探头长边”,同一个正峰可能代表不同方向,数据看起来可拼接,含义却已经变化。

入口和出口的车辆行驶方向相反,同一安装架翻转后坐标轴符号也会改变。缺少约定时,团队最容易误把安装姿态差异当成某种车型磁特征。

传感器轴与车道轴的转换

首先固定一个参考系,再记录每只传感器自身的轴标签、接线朝向和安装倾角。传感器原生坐标系与车道坐标系不必一致;若设备旋转,需用记录好的旋转矩阵把原生三轴转换到公共坐标。只交换通道名称不能替代旋转变换,因为一般倾斜会混合多个轴的分量,而不是简单改正负号。

上坡场景还必须区分“沿坡面前进方向”和“水平投影方向”。本文的 X 是车辆实际运动方向,因而在坡上可能具有向上的分量;Y 为车道左侧的横向方向,Z 若同时规定为重力竖直,则三个方向不再严格互相正交。工程记录应选择:要么采用水平 X、Y、竖直 Z 的全局右手系,要么采用沿坡切向 X、横向 Y、坡面法向 Z 的局部正交系,不能混搭。本篇最终建议统一用局部坡面正交系,并另记录坡角与地理方位,以免数学不一致。

建议记录的坐标与姿态字段

为避免两套定义并存,后续表格只采用局部系:X 沿坡面车辆前进,Y 沿坡面向左,Z 为坡面外法线;通过坡度和方位再转换到地理坐标。每条记录需包括安装位置、设备标识、安装照片、轴向箭头、旋转参数及校准版本。坡度未知时不能把 Bz 叫作“竖直磁场”,而应保留“局部法向分量”的名称。

V3 实际合成文件的字段为 bx_au、by_au、bz_au 和 reference_au,后面跟各自质量状态;单位 a.u.,并无真实安装坐标、罗盘方位、传感器轴标定等字段。不能因字段带 x、y、z 就宣称现实三轴矢量信号已经采集。旧 V2.1 的 nT 资料也不可与此版本直接合并画在同一物理坐标轴上。

建议冻结的坡道局部坐标
坐标本文正方向必须补充的元数据
X沿坡面朝车辆出口车道行驶方向
Y沿坡面朝行进方向左侧横向安装姿态
Z坡面外法线坡角与地理方位

本文工程记录约定;真实设备必须有独立标定。

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局部坐标和读数关系示意

坐标示意并列坡面切线、车辆左向、坡面法线与有夹角的设备原生轴,说明为什么需要旋转变换而不是简单重命名通道。环境场源和原子测磁原理两类示意提供背景说明,这些图不构成已完成的现场安装测绘。

车库背景场源分布说明图(非真实磁测成果);示意图不显示已验证的实车检测结果
车库背景场源分布说明图(非真实磁测成果)。仅供技术解释;不代表本项目实车测量数据。 编辑资料
原子磁场响应与测量原理概念图;示意图不显示已验证的实车检测结果
原子磁场响应与测量原理概念图。仅供技术解释;不代表本项目实车测量数据。 编辑资料 查看完整技术图

矢量磁测与合成通道的界限

SCI-001 说明零场矢量与总场标量测量结果不同,SCI-003 说明适用场景可能涉及不同 OPM 架构;SCI-006 对总场仪器的直接读数量作补充。标量总场并不能通过重新命名得到三个方向分量,必须另有独立求解与校准链路。本文建议的局部坐标系属于工程写作约定,不是外部厂商的强制标准。

SIM-07 把坡道运动伪迹作为生成器假设写入数据,程序据此保守弃判;它不能说明实际传感器在坡道发生了哪一轴的旋转,也不能用来估计道路坡角。只有采集时元数据完整,跨传感器、跨场地比较才有明确意义。对缺少姿态记录的图,最多进行场景内部相对变化描述。