如何校正外部环境引起的传感器漂移？

我有一个电磁传感器，它能够报告它在空间中读取的电磁场强度。我还有一台设备可以发射电磁场，覆盖1米的范围。

所以我想通过传感器的读数来预测它的位置。但是传感器受到金属的影响，导致位置预测发生漂移。

就好像如果读数是1，当你把它放在金属附近时，读数会变成2。类似的情况。这不仅仅是噪音，而是一种永久性的漂移。除非你移走金属，否则读数总是2。

我需要学习哪些技术或主题来从读数2恢复到读数1？假设金属固定在空间中的某个位置，我可以通过先将其放置在金属附近来校准传感器。

你可以建议任何关于去除漂移的一般方法。另外，请考虑我可以将另一个发射器放置在某个地方，这样我应该能够更容易恢复真实读数。

回答：

让我建议你将传感器输出视为两个因素的组合：

sensor_output = emitter_effect + environment_effect

你希望得到emitter_effect，而不包括environment_effect的增加。所以，你当然需要进行减法：

emitter_effect = sensor_output - environment_effect

从传感器中减去环境的影响通常被称为补偿。为了进行补偿，你需要能够建模或预测环境（周围漂浮的额外金属）对传感器的影响。你环境影响的模型形式可以非常简单，也可以非常复杂。

简单的方法通常使用一个单独的传感器来估算environment_effect。我不确定你的具体情况，但你可能能够选择一个能够独立测量你设置中干扰（金属）数量的传感器。

更复杂的方法可以在不参考独立传感器测量干扰的情况下进行补偿。例如，如果你期望平均距离为10.0，只有偶尔的偏差，你可以利用这一事实来估计存在多少干扰。根据我的经验，这种类型的方法不太可靠；具有独立传感器测量干扰的系统更可预测和可靠。

如果你对基于模型的估计感兴趣，你可以开始阅读关于卡尔曼滤波的内容：

这是一个复杂的主题，所以你应该预期会有一个陡峭的学习曲线。卡尔曼滤波（以及相关的贝叶斯估计方法）是从“坏的传感器读数”转换到“校正后的传感器读数”的正式方法。

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