地磁场模型与地磁匹配导航

分析了地磁场模型研究状况,阐述了地磁场模型分析方法,提出了地磁导航系统中三个方面的关键技术:一是导航区域地磁数据库的建立;二是载体磁力仪的实时测量;三是地磁匹配算法。指出了发展地磁匹配导航应采取的必要措施,为下一步地磁导航的深入研究明确了方向。     

地磁导航关键技术研究进展综述

地磁导航是一种根据地磁场磁要素信息进行匹配制导的重要导航方式,由于地磁场信息丰富、敏感,利于匹配,且没有累积误差等优势,目前,地磁导航正受到越来越多的关注。本文简要介绍了地磁导航的基本原理,结合国内外导航研究现状,重点介绍了地磁导航的多项关键技术研究进展情况,最后对地磁导航在未来国防建设发展中的应用进行了展望。     

扩展卡尔曼滤波在地磁导航中的应用分析

研究基于地磁场的自主导航,建立以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导以地磁场大小和地磁场矢量为观测量时的观测方程,通过引入EKF解决系统的非线性问题.最后,用matlab对地磁导航系统进行仿真,仿真结果表明EKF有很好的收敛性和稳定性,以地磁场矢量为观测量的导航精度要远高于以地磁场大小为观测量的导航精度,...     

利用ICCP的水下地磁匹配导航算法

随着地磁场模型和地磁导航等研究的深入,需要合适的地磁场模型精度评价方法。利用世界地磁场模型（world magnetic model,WMM）和国际地磁台网（INTERMAGNET）观测数据,研究了最新的WMM2010模型在全球范围内的精度,并分析了WMM在欧洲、北美洲、中国及邻近地区等不同局部区域的精度。根据地磁场模型球谐系数截断阶数与空间最小分辨率波长关系,提出用格网化方法来评价地磁场模型的精度,并给出了WMM在全球和局部地区的精度。     

UKF在基于地磁场的自主导航中的应用

本文研究了基于地磁场的自王导航,建立了以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导了以地磁场矢量为观测量时的观测方程;为了解决系统的非线性问题把常用来解决非线性问题的UKF引入到基于地磁场的自主导航系统中;最后,用Matlab对基于地磁场的自主导航系统进行了仿真,仿真结果表明UKF有很好的收敛性和稳定性.     

基于地磁共生矩阵的水下地磁导航适配区选择

提出了一种基于地磁共生矩阵的地磁适配区选择算法。通过对地磁共生矩阵反演出的地磁角二阶矩、地磁对比度、相关性、熵以及逆差矩参数的分析,确定了地磁适配区所对应的截止阈值,并验证了该方法的可行性。     

地磁匹配导航算法研究

针对基于点的地磁匹配导航算法一次定位时间太长,不能满足导航系统对实时性的要求的缺点,提出基于向量的地磁匹配导航算法,满足导航系统对实时性的要求.基于点的地磁匹配导航算法和基于向量的地磁匹配导航算法都是基于单点的匹配算法,这决定了它们有共同的缺陷:匹配结果可能不唯一.针对这一点提出基于Monte Carlo的地磁匹配导航...     

地磁匹配导航算法研究

文中首先研究了基于点的地磁匹配导航算法,这种算法一次定位时间太长,不能满足导航系统对实时性的要求.针对基于点的地磁匹配导航算法的缺点提出了基于向量的地磁匹配导航算法,这种算法满足了导航系统对实时性的要求.基于点的地磁匹配导航算法和基于向量的地磁匹配导航算法都是基于单点的匹配算法,这决定了它们有共同的缺陷:匹配结果可能不...     

地磁快速定向在天文测量自动化中的应用

通过自动寻星进行天文测量前需要概略定向。基于地磁定向高效、可靠的测量特点,提出在天文观测前利用地磁测量快速获得概略方位的方法。研究了地磁定向的使用条件,介绍了利用TCM-XB三轴罗盘定向的基本原理,测试了磁传感器的磁定向精度,进行了磁传感器与天文测量仪器实验平台组合设计。基于地磁与经纬仪的组合实验测试表明,在不同方向磁传感器定向最大互差约为1°,其固定方向定向内符合优于0.1°,可以满足基于视频全站仪/经纬仪的天文测量系统概略寻星要求。     

基于遗传算法的地磁匹配导航应用

将遗传算法应用于地磁相关匹配导航算法中,分别对船舶低速直线航行和曲线航行进行了仿真实验与分析,结果显示,遗传算法应用在地磁匹配导航中是可行有效的,匹配算法的精度与仿真地磁场要素的变化剧烈程度有关,直线航线匹配最大误差1nm,曲线航线匹配误差在2nm以内。     

EKF/UKF在基于地磁场的卫星自主定轨中的应用比较

研究了基于地磁场的自主导航,建立了以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导了以地磁场矢量为观测量时的观测方程。由于传统的卡尔曼滤波不能解决系统的非线性问题,因此把扩展卡尔曼滤波EKF和无迹卡尔曼滤波UKF引入到系统中;并用Matlab对基于地磁场的自主导航系统进行了仿真。仿真结果表明,UKF有更好的收敛性和稳定性。     

利用ICCP的水下地磁匹配导航算法

分析了传统水下导航定位方法的局限,研究了基于ICCP的水下地磁自主导航算法。首先,研究了局域地磁场建模方法,认为多面函数构建局域地磁场模型较优;然后,研究了ICCP地磁导航算法,并对其作了改进;最后,以所建立的局域地磁场模型为背景,进行了地磁匹配算法的仿真实验,给出了该算法的精度指标及影响因素。     

地磁场梯度对飞机磁场求解精度的影响分析

分析了地磁场梯度对飞机磁场模型的影响,利用飞机磁补偿实验数据及地磁场梯度仿真数据,对考虑地磁场梯度和不考虑地磁场梯度两种情况下飞机磁场的求解结果进行了比较,并对飞机在0°、90°、180°、270°四个特定航向上,进行横滚、俯仰、偏航机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿实验。仿真结果表明,地磁场梯度引起的模型系数计算偏差最大可达5.24,相应的磁干扰补偿率将下降35.3%。