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地磁场在导航定位系统中的应用
被引量：
37
1
作者
杨云涛
石志勇
+1 位作者
关贞珍
李豫泽
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007年第6期686-692,共7页
阐述了地磁匹配导航的基本原理及相关地磁场理论,介绍了国内外应用地磁导航的动向及发展现状,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;二是载体上磁力仪的实时测量;三是地磁匹配算法。同时,结合有关地磁...
阐述了地磁匹配导航的基本原理及相关地磁场理论,介绍了国内外应用地磁导航的动向及发展现状,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;二是载体上磁力仪的实时测量;三是地磁匹配算法。同时,结合有关地磁建模方法、地磁测量补偿算法及地磁匹配导航定位算法,分析了地磁导航存在的主要问题,指出了发展地磁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。
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关键词
地磁场
地磁
导航
地磁
模型
地磁
测量
地磁
匹配
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职称材料
运动舰船切割地磁场在海水中产生的电场计算
被引量：
9
2
作者
孙明
龚沈光
+1 位作者
周骏
卢新城
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期464-467,共4页
根据经典的Sommerfeld赫兹矢量分别推导出了空气和海水中水平直流电流元的电磁场表达式 .在此基础上 ,根据瞬态连续性原理 ,推导出了运动舰船切割地磁场磁力线而产生的感应电场 .以日本宙斯盾导弹驱逐舰“金刚”号为例 ,计算了它的感应...
根据经典的Sommerfeld赫兹矢量分别推导出了空气和海水中水平直流电流元的电磁场表达式 .在此基础上 ,根据瞬态连续性原理 ,推导出了运动舰船切割地磁场磁力线而产生的感应电场 .以日本宙斯盾导弹驱逐舰“金刚”号为例 ,计算了它的感应电场大小及空间分布情况 .结果表明 ,航速 2 0kn时在离船壁 5m左右能产生几个毫伏 /米的感应电场 ,在目前的检测技术下该电场是完全可测的 ,并且该电场在空间分布有明显的特征 .
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关键词
海水
感应电场
检测
计算
运动舰船
赫兹矢量
地磁场
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职称材料
适于地磁导航的高精度区域地磁场建模研究
被引量：
11
3
作者
杨云涛
石志勇
+1 位作者
吕建刚
关贞珍
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期380-384,共5页
从地磁匹配导航的原理出发,分析并提出了开发地磁匹配导航需要解决的关键技术问题。针对现有地磁场模型精度偏低、模型边界效应等问题,深入分析了传统补充国际地磁参考场值的缺陷。提出了采用边界插值约束的Taylor多项式拟合法,建立适...
从地磁匹配导航的原理出发,分析并提出了开发地磁匹配导航需要解决的关键技术问题。针对现有地磁场模型精度偏低、模型边界效应等问题,深入分析了传统补充国际地磁参考场值的缺陷。提出了采用边界插值约束的Taylor多项式拟合法,建立适合地磁匹配导航的高精度地磁场模型,为匹配算法提供可靠的参考依据;并提出了多项式最佳插值截断阶数的算法;最后,进行了仿真试验。试验证明:该技术具有优于补充国际地磁参考场值建立高分辨率模型的方法,可以提高模型的分辨率,改善建模过程中存在的边界效应问题。
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关键词
飞行器控制、导航技术
地磁
导航
地磁场
模型
边界效应
Taylor多项式
边界插值约束
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职称材料
基于矩谐分析的高精度局部地磁场建模研究
被引量：
7
4
作者
李明明
黄显林
+1 位作者
卢鸿谦
尹航
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1730-1736,共7页
高精度地磁基准图的绘制是实现地磁导航的关键。本文论述了应用矩谐分析方法进行地磁场建模,进而绘制地磁基准图的优越性。针对边界振荡问题,提出了一种具有线性趋势补偿项的改进矩谐分析模型。为克服传统方法在求解模型待定常数时易陷...
高精度地磁基准图的绘制是实现地磁导航的关键。本文论述了应用矩谐分析方法进行地磁场建模,进而绘制地磁基准图的优越性。针对边界振荡问题,提出了一种具有线性趋势补偿项的改进矩谐分析模型。为克服传统方法在求解模型待定常数时易陷入局部最优的问题,将多种群遗传算法应用到模型待定常数的求解中。应用实测地磁数据进行了仿真试验。结果表明,应用多种群遗传算法求取矩谐分析模型待定常数的方法是可行有效的;与传统矩谐分析模型相比,改进的矩谐分析模型对地磁场的拟合精度更高,且可以减轻边界振荡现象。
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关键词
地磁场
建模
地磁
导航
矩谐分析
多种群遗传算法
边界振荡
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职称材料
中国及邻近地区地磁场垂直梯度的计算与研究
被引量：
17
5
作者
安振昌
王月华
徐元芳
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
1991年第1期14-23,共10页
根据地磁场的球谐模型,推导出地磁场各个分量垂直梯度的球谐表达式.计算出中国及邻近地区高度为0km,50km和100km处的地磁场及其垂直梯度的网点值,编绘出地磁总强度、垂直强度、水平强度和磁偏角的垂直梯度等值线图.研究了地磁场垂直梯...
根据地磁场的球谐模型,推导出地磁场各个分量垂直梯度的球谐表达式.计算出中国及邻近地区高度为0km,50km和100km处的地磁场及其垂直梯度的网点值,编绘出地磁总强度、垂直强度、水平强度和磁偏角的垂直梯度等值线图.研究了地磁场垂直梯度在地面上以及随高度的变化规律.
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关键词
地磁场
球谐模型
垂直梯度
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职称材料
基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术
被引量：
10
6
作者
杨宾峰
樊博宇
+3 位作者
胥俊敏
李驰
曹海霞
张辉
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2017年第6期34-39,共6页
地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题,首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果,建立了地磁测量误差的参数化模型。采用A...
地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题,首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果,建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件,通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场,从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上,将磁力仪和干扰源建到仿真模型中,通过360°旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值,然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计,最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明:该方法简单易行,简化了参数的求解过程,具有较高的误差补偿能力,地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。
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关键词
地磁
导航
地磁场
测量
最小二乘法
误差补偿
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职称材料
地磁场水平梯度对飞机磁干扰补偿精度的影响
被引量：
6
7
作者
谭斌
林春生
还迎春
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012年第6期75-79,共5页
分析了地磁场水平梯度对飞机磁场模型的影响,利用航空磁测试验数据和地磁场水平梯度仿真数据,对飞机磁场模型系数进行了求解计算,并对飞机在特定航向上机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿试验。计算和仿真试验结果表明:地磁场水平...
分析了地磁场水平梯度对飞机磁场模型的影响,利用航空磁测试验数据和地磁场水平梯度仿真数据,对飞机磁场模型系数进行了求解计算,并对飞机在特定航向上机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿试验。计算和仿真试验结果表明:地磁场水平梯度引起的飞机磁场和方向余弦变化会使飞机磁场求解结果产生偏差,从而降低飞机磁干扰补偿精度。
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关键词
航空磁测
飞机
磁场
补偿
地磁场
水平梯度
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职称材料
基于多重特征量的地磁场匹配导航
被引量：
5
8
作者
陈励华
王仕成
+1 位作者
乔玉坤
孙大为
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2011年第7期14-17,共4页
目前基于相关性度量匹配的地磁场导航算法一般仅取地磁场的某一个特征量作为匹配量,易落人匹配目标的局部极小值,导致定位结果不理想。提出选用多个地磁场特征量,采用贝叶斯方法,以多目标最优问题求解地磁场的匹配定位。实验结果表明,...
目前基于相关性度量匹配的地磁场导航算法一般仅取地磁场的某一个特征量作为匹配量,易落人匹配目标的局部极小值,导致定位结果不理想。提出选用多个地磁场特征量,采用贝叶斯方法,以多目标最优问题求解地磁场的匹配定位。实验结果表明,相比现有的地磁定位算法,提出的方法更易获得全局最优解,因而能够提高匹配概率和匹配精度。
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关键词
地磁场
定位
多重特征量匹配
贝叶斯方法
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职称材料
利用磁聚焦法测量地磁场的研究
被引量：
12
9
作者
王玉清
杨德甫
+1 位作者
刘艳峰
朱小敏
《大学物理》
北大核心
2009年第7期36-38,42,共4页
利用电子比荷测试仪,配合数字万用表,采用正、反向两次励磁电流聚焦方法测出地磁场的水平分量和垂直分量,进一步确定出地磁场的大小和方向.
关键词
地磁场
测量
励磁电流
电子比荷测试仪
数字万用表
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职称材料
基于蚁群优化的地磁场匹配改进算法
被引量：
6
10
作者
陈励华
王仕成
乔玉坤
《电光与控制》
北大核心
2010年第8期49-51,56,共4页
针对现有地磁场匹配算法对载体沿直线前进假设的不足,提出可适用于非直线形路径的地磁场匹配改进方法。将匹配定位视作多级优化问题,采用多级蚁群优化算法。在运算的每一级利用距离度量,路径序列比对采用相似性度量的方式,实现蚁群算法...
针对现有地磁场匹配算法对载体沿直线前进假设的不足,提出可适用于非直线形路径的地磁场匹配改进方法。将匹配定位视作多级优化问题,采用多级蚁群优化算法。在运算的每一级利用距离度量,路径序列比对采用相似性度量的方式,实现蚁群算法的两重适应度函数计算,并通过实验仿真讨论了权值参数与测量序列长度对路径匹配结果的影响。仿真结果表明,该方法可以仅利用磁测数据,以适当的计算量,有效实现任意形状路径的匹配。
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关键词
地磁场
匹配算法
蚁群优化算法
相关性度量
地磁
导航
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职称材料
一种海洋环境地磁场三分量的测量方法
被引量：
12
11
作者
闫辉
肖昌汉
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2005年第6期80-83,共4页
提出了一种利用安装在舰船上的三分量磁传感器进行地磁场测量的方法.从理论上解决了在任意舰船姿态下,消除测量中舰船磁场干扰的问题.为测量船在海上测量地磁场的三分量奠定了理论基础.根据我国舰船普遍安装的导航设备的精度,进行了计...
提出了一种利用安装在舰船上的三分量磁传感器进行地磁场测量的方法.从理论上解决了在任意舰船姿态下,消除测量中舰船磁场干扰的问题.为测量船在海上测量地磁场的三分量奠定了理论基础.根据我国舰船普遍安装的导航设备的精度,进行了计算机仿真.从仿真结果看,其误差不超过50 nT,能够满足舰载消磁系统对三分量磁场的精度要求.
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关键词
地磁场
测量船
消磁系统
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职称材料
基于Legendre函数的超高阶次地磁场建模方法
被引量：
4
12
作者
王仕成
刘元元
+2 位作者
孙渊
郑玉航
张金生
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期333-338,共6页
Legendre函数是超高阶地磁场模型球谐展开的重要组成部分,是解决高纬度地区数据溢出问题的关键。针对Legendre函数在超高阶地磁场建模中的解算问题,从Legendre函数的递推方法出发,优化了Legendre函数的解算过程,提高了效率和精度,解决...
Legendre函数是超高阶地磁场模型球谐展开的重要组成部分,是解决高纬度地区数据溢出问题的关键。针对Legendre函数在超高阶地磁场建模中的解算问题,从Legendre函数的递推方法出发,优化了Legendre函数的解算过程,提高了效率和精度,解决了数据溢出问题,并给出了Legendre函数的递推过程、函数值和精度检验值。仿真结果表明,该方法提高了磁场模型数值稳定性及精度,为建立更高阶次的地磁场模型和地磁导航基准图的制备提供理论依据。通过将模型计算的各磁场要素与EMM2010模型相比较,验证了方法的有效性,并生成了全球的地磁图。
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关键词
地磁场
模型
球谐模型
地磁
导航
Legendre函数
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职称材料
有关大地磁场对金属磁记忆信号影响的数值模拟
被引量：
3
13
作者
苏三庆
马小平
+1 位作者
王威
杨熠奕
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2019年第4期463-470,共8页
利用ANSYS有限元模拟软件,结合力磁耦合关系,分别模拟三种放置方式下,试件沿轴转动时初始状态和屈服后的法向和切向磁信号。对比得出以下结论:首先,当地磁场与试件加载方向不平行或与检测面出现夹角时,法向磁信号相比切向磁信号更为准确...
利用ANSYS有限元模拟软件,结合力磁耦合关系,分别模拟三种放置方式下,试件沿轴转动时初始状态和屈服后的法向和切向磁信号。对比得出以下结论:首先,当地磁场与试件加载方向不平行或与检测面出现夹角时,法向磁信号相比切向磁信号更为准确.地磁场方向对屈服后试件的影响要比初始状态大,尤其在缺陷附近应力集中区域。其次,当试件不是正南正北放置,而是东西放置或者与地磁场存在一定夹角时,按原来方向的法向和切向信号判断试件应力集中将不再准确,因此找到此时磁场方向下试件表面的法向和切向磁信号是做出准确检测的前提条件。另外,当大地磁场完全垂直于试件表面时,无论切向还是法向磁信号都基本为一直线,只有在缺陷处有些许变化,原来过零点和极大值的现象都不再出现。所以在实际工程中,要尽可能避免试件检测面与大地磁场完全垂直,否则以法向信号过零点和切向信号极大值为依据的经验判断方法将不再适用。
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关键词
金属磁记忆检测
大
地磁场
法向磁信号
切向磁信号
力-磁耦合
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职称材料
新型各向异性磁阻传感器在地磁场测量中的应用
被引量：
8
14
作者
杨春振
李可然
白立新
《大学物理》
北大核心
2012年第6期57-59,65,共4页
地磁场非常微弱,约为10-5T量级,测量难度大、精确度低.本文探讨了新型坡莫合金各向异性磁阻传感器在地磁场测量上的应用,实验发现新型磁阻传感器在地磁场等极微弱磁场测量中具有操作简单,灵敏度高,精确性好等优点.实验除具有实际应用价...
地磁场非常微弱,约为10-5T量级,测量难度大、精确度低.本文探讨了新型坡莫合金各向异性磁阻传感器在地磁场测量上的应用,实验发现新型磁阻传感器在地磁场等极微弱磁场测量中具有操作简单,灵敏度高,精确性好等优点.实验除具有实际应用价值外,同时适合在高等学校大学物理基础实验中开设出相应的实验教学内容.
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关键词
磁阻传感器
亥姆霍兹线圈
灵敏度
地磁场
磁感应强度
磁倾角
大学物理实验
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职称材料
基于地磁场矢量误差反馈的姿态补偿算法
被引量：
2
15
作者
赵文杰
方舟
李平
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期1704-1709,共6页
针对小型空中机器人在全球定位系统(GPS)失锁情况下的姿态估计问题,提出一种新的闭环姿态补偿算法.有GPS辅助的情况下,采用组合导航算法对姿态角和地磁场矢量做出估计;当组合系统无法有效工作时,将反馈控制的思想引入姿态估计过程,充分...
针对小型空中机器人在全球定位系统(GPS)失锁情况下的姿态估计问题,提出一种新的闭环姿态补偿算法.有GPS辅助的情况下,采用组合导航算法对姿态角和地磁场矢量做出估计;当组合系统无法有效工作时,将反馈控制的思想引入姿态估计过程,充分利用地磁场测量值与估计值之间隐含的姿态信息,通过地磁场矢量误差反馈对姿态角速率测量值进行修正,进而抑制惯性导航系统误差的发散.在小型空中机器人上对算法进行实物验证,并与参考系统对比.结果显示:在GPS失锁的情况下,与开环工作模式下的INS/GPS组合导航系统相比,新的闭环姿态补偿算法的姿态估计误差更小,使惯性导航系统的姿态误差积累得到了有效的抑制.
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关键词
空中机器人
地磁场
矢量
GPS失锁
姿态估计
惯性导航系统
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职称材料
利用地磁场测量的小卫星自主导航设计
被引量：
3
16
作者
王建琦
曹喜滨
《航天控制》
CSCD
北大核心
2002年第3期39-43,共5页
地磁场矢量是卫星所在位置的函数 ,通过对地磁场的测量 ,即可实现对近地小卫星的自主导航。本文采用卡尔曼滤波技术设计了小卫星基于地磁场测量的导航方法 ,在采用地磁场模型时选取磁偶极子模型 ,以此使设计算法的计算量大大减少。最后...
地磁场矢量是卫星所在位置的函数 ,通过对地磁场的测量 ,即可实现对近地小卫星的自主导航。本文采用卡尔曼滤波技术设计了小卫星基于地磁场测量的导航方法 ,在采用地磁场模型时选取磁偶极子模型 ,以此使设计算法的计算量大大减少。最后利用数字仿真验证了系统性能。
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关键词
地磁场
测量
卫星
自主导航
设计
磁强计
卡尔曼滤波
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职称材料
利用地磁场给飞轮卸载的新方法
被引量：
3
17
作者
李太玉
张育林
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2001年第6期56-61,共6页
通过对圆轨道地磁场强度的变化规律分析 ,将卫星磁力矩器产生的磁矩按傅立叶级数展开 ,根据卫星所需卸载角动量大小 ,按照最优控制理论求出三轴磁矩取值 ,得出飞轮卸载控制律。最后文章给出飞轮卸载稳定性分析和仿真结果 ,表明这种飞轮...
通过对圆轨道地磁场强度的变化规律分析 ,将卫星磁力矩器产生的磁矩按傅立叶级数展开 ,根据卫星所需卸载角动量大小 ,按照最优控制理论求出三轴磁矩取值 ,得出飞轮卸载控制律。最后文章给出飞轮卸载稳定性分析和仿真结果 ,表明这种飞轮卸载方法简单而且省能量。
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关键词
卫星姿态
磁控制
飞轮卸载方法
地磁场
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职称材料
地磁场中潜艇运动感应静电场建模
被引量：
3
18
作者
嵇斗
王向军
+1 位作者
柳懿
刘德红
《四川兵工学报》
CAS
2014年第7期4-5,8,共3页
地磁场中的金属壳体潜艇在航行时会产生感应电动势,从而产生感应静电场,将潜艇简化为长椭球壳,分别建立了潜艇处于浮航和潜航两种状态下的运动感应静电场模型,给出了电场三分量表达式;以美海国军洛杉矶级潜艇为例进行了感应电场的仿真计...
地磁场中的金属壳体潜艇在航行时会产生感应电动势,从而产生感应静电场,将潜艇简化为长椭球壳,分别建立了潜艇处于浮航和潜航两种状态下的运动感应静电场模型,给出了电场三分量表达式;以美海国军洛杉矶级潜艇为例进行了感应电场的仿真计算,获得了两种状态下潜艇水下电场分布,仿真结果表明:感应电场在潜艇附近量值较大,随距离衰减明显。
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关键词
地磁场
感应电场
潜艇
电场模型
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职称材料
光泵磁共振法测量地磁场水平分量B_(E11)
被引量：
8
19
作者
严雯
王秋君
倪新蕾
《大学物理实验》
2000年第3期25-27,共3页
采用与示波器同步的扫描场探测光磁共振 ,使光磁共振信号稳定 ;选择扫场的同一点 (最好选在峰点或谷点 )作参考点 ,有利于结合实际情况测地磁场水平分量BE11。
关键词
光泵
信号
同步
参考点
示波器
扫描
探测
光磁共振
地磁场
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职称材料
地磁场对彩色显像管的影响及减小方法
被引量：
4
20
作者
温佩琳
管业鹏
《中南工业大学学报》
CSCD
北大核心
2000年第4期290-293,共4页
根据世界地磁图 ,计算了单个运动电子的全球受力分布 ,得出地磁场对彩色显像管具有不可忽视的影响 ;为减小地磁的影响 ,提出了一种有效的屏蔽措施 ,其屏蔽机理是利用铁磁材料的高磁导率对地磁场进行磁分路 .此外 ,就屏蔽效果与现有的屏...
根据世界地磁图 ,计算了单个运动电子的全球受力分布 ,得出地磁场对彩色显像管具有不可忽视的影响 ;为减小地磁的影响 ,提出了一种有效的屏蔽措施 ,其屏蔽机理是利用铁磁材料的高磁导率对地磁场进行磁分路 .此外 ,就屏蔽效果与现有的屏蔽方式作了对比分析 .结果表明 ,采用该措施 ,地磁场影响明显减小 .
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关键词
地磁场
屏蔽
光点偏移
着屏误差
彩色显像管
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职称材料
题名
地磁场在导航定位系统中的应用
被引量：
37
1
作者
杨云涛
石志勇
关贞珍
李豫泽
机构
军械工程学院火炮工程系
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007年第6期686-692,共7页
基金
国防科技重点预研项目(51309060301)
文摘
阐述了地磁匹配导航的基本原理及相关地磁场理论,介绍了国内外应用地磁导航的动向及发展现状,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;二是载体上磁力仪的实时测量;三是地磁匹配算法。同时,结合有关地磁建模方法、地磁测量补偿算法及地磁匹配导航定位算法,分析了地磁导航存在的主要问题,指出了发展地磁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。
关键词
地磁场
地磁
导航
地磁
模型
地磁
测量
地磁
匹配
Keywords
geomagnetic field
geomagnetic navigation
geomagnetic field model
geomagnetic measurement
geomagnetic matching
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
运动舰船切割地磁场在海水中产生的电场计算
被引量：
9
2
作者
孙明
龚沈光
周骏
卢新城
机构
海军工程大学兵器工程系
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期464-467,共4页
文摘
根据经典的Sommerfeld赫兹矢量分别推导出了空气和海水中水平直流电流元的电磁场表达式 .在此基础上 ,根据瞬态连续性原理 ,推导出了运动舰船切割地磁场磁力线而产生的感应电场 .以日本宙斯盾导弹驱逐舰“金刚”号为例 ,计算了它的感应电场大小及空间分布情况 .结果表明 ,航速 2 0kn时在离船壁 5m左右能产生几个毫伏 /米的感应电场 ,在目前的检测技术下该电场是完全可测的 ,并且该电场在空间分布有明显的特征 .
关键词
海水
感应电场
检测
计算
运动舰船
赫兹矢量
地磁场
Keywords
induced electric field
moving vessel
Hertz vector
geomagnetic field
分类号
TM151 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
适于地磁导航的高精度区域地磁场建模研究
被引量：
11
3
作者
杨云涛
石志勇
吕建刚
关贞珍
机构
军械工程学院火炮工程系
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期380-384,共5页
基金
国防"十一五"重点预研项目(51309060301)
文摘
从地磁匹配导航的原理出发,分析并提出了开发地磁匹配导航需要解决的关键技术问题。针对现有地磁场模型精度偏低、模型边界效应等问题,深入分析了传统补充国际地磁参考场值的缺陷。提出了采用边界插值约束的Taylor多项式拟合法,建立适合地磁匹配导航的高精度地磁场模型,为匹配算法提供可靠的参考依据;并提出了多项式最佳插值截断阶数的算法;最后,进行了仿真试验。试验证明:该技术具有优于补充国际地磁参考场值建立高分辨率模型的方法,可以提高模型的分辨率,改善建模过程中存在的边界效应问题。
关键词
飞行器控制、导航技术
地磁
导航
地磁场
模型
边界效应
Taylor多项式
边界插值约束
Keywords
control and navigation technology of aerocraft
geomagnetic navigation
geomagnetic field model
boundary effect
Taylor polynomial
boundary interpolation constraint
分类号
TJ765 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
基于矩谐分析的高精度局部地磁场建模研究
被引量：
7
4
作者
李明明
黄显林
卢鸿谦
尹航
机构
哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第7期1730-1736,共7页
基金
航天科技创新基金资助项目(CASC200902)
文摘
高精度地磁基准图的绘制是实现地磁导航的关键。本文论述了应用矩谐分析方法进行地磁场建模,进而绘制地磁基准图的优越性。针对边界振荡问题,提出了一种具有线性趋势补偿项的改进矩谐分析模型。为克服传统方法在求解模型待定常数时易陷入局部最优的问题,将多种群遗传算法应用到模型待定常数的求解中。应用实测地磁数据进行了仿真试验。结果表明,应用多种群遗传算法求取矩谐分析模型待定常数的方法是可行有效的;与传统矩谐分析模型相比,改进的矩谐分析模型对地磁场的拟合精度更高,且可以减轻边界振荡现象。
关键词
地磁场
建模
地磁
导航
矩谐分析
多种群遗传算法
边界振荡
Keywords
Geomagnetic field modeling
Geomagnetic navigation
Rectangular harmonic analysis
Multiple-population genetic algorithm
Boundary vibration
分类号
V249 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
中国及邻近地区地磁场垂直梯度的计算与研究
被引量：
17
5
作者
安振昌
王月华
徐元芳
机构
中国科学院地球物理研究所
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
1991年第1期14-23,共10页
基金
国家自然科学基金
文摘
根据地磁场的球谐模型,推导出地磁场各个分量垂直梯度的球谐表达式.计算出中国及邻近地区高度为0km,50km和100km处的地磁场及其垂直梯度的网点值,编绘出地磁总强度、垂直强度、水平强度和磁偏角的垂直梯度等值线图.研究了地磁场垂直梯度在地面上以及随高度的变化规律.
关键词
地磁场
球谐模型
垂直梯度
Keywords
Spherical harmonic model of the geomagnetic field, Vertical gradient,Contour map, China
分类号
P318.6 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术
被引量：
10
6
作者
杨宾峰
樊博宇
胥俊敏
李驰
曹海霞
张辉
机构
空军工程大学信息与导航学院
电子信息控制重点实验室
空军工程大学科研部
出处
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2017年第6期34-39,共6页
基金
国家自然科学基金(51377172
51577191)
+1 种基金
电子信息控制重点实验基金
陕西省自然科学基金(2015JM5147)
文摘
地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题,首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果,建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件,通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场,从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上,将磁力仪和干扰源建到仿真模型中,通过360°旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值,然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计,最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明:该方法简单易行,简化了参数的求解过程,具有较高的误差补偿能力,地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。
关键词
地磁
导航
地磁场
测量
最小二乘法
误差补偿
Keywords
geomagnetic navigation
geomagnetic field measurement
least squares
error compensation
分类号
V249.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
地磁场水平梯度对飞机磁干扰补偿精度的影响
被引量：
6
7
作者
谭斌
林春生
还迎春
机构
海军工程大学兵器工程系
出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012年第6期75-79,共5页
基金
国家部委基金资助项目(51444060101JB1108)
文摘
分析了地磁场水平梯度对飞机磁场模型的影响,利用航空磁测试验数据和地磁场水平梯度仿真数据,对飞机磁场模型系数进行了求解计算,并对飞机在特定航向上机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿试验。计算和仿真试验结果表明:地磁场水平梯度引起的飞机磁场和方向余弦变化会使飞机磁场求解结果产生偏差,从而降低飞机磁干扰补偿精度。
关键词
航空磁测
飞机
磁场
补偿
地磁场
水平梯度
Keywords
aeromagnetic survey
aircraft magnetic field
compensation
geomagnetic horizontal gradient
分类号
P631.222 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于多重特征量的地磁场匹配导航
被引量：
5
8
作者
陈励华
王仕成
乔玉坤
孙大为
机构
第二炮兵工程学院
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2011年第7期14-17,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(60874093)
文摘
目前基于相关性度量匹配的地磁场导航算法一般仅取地磁场的某一个特征量作为匹配量,易落人匹配目标的局部极小值,导致定位结果不理想。提出选用多个地磁场特征量,采用贝叶斯方法,以多目标最优问题求解地磁场的匹配定位。实验结果表明,相比现有的地磁定位算法,提出的方法更易获得全局最优解,因而能够提高匹配概率和匹配精度。
关键词
地磁场
定位
多重特征量匹配
贝叶斯方法
Keywords
geomagnetic location
multiple-element matching
Beyes theorem
分类号
V249.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
利用磁聚焦法测量地磁场的研究
被引量：
12
9
作者
王玉清
杨德甫
刘艳峰
朱小敏
机构
延安大学物理与电子信息学院
出处
《大学物理》
北大核心
2009年第7期36-38,42,共4页
文摘
利用电子比荷测试仪,配合数字万用表,采用正、反向两次励磁电流聚焦方法测出地磁场的水平分量和垂直分量,进一步确定出地磁场的大小和方向.
关键词
地磁场
测量
励磁电流
电子比荷测试仪
数字万用表
Keywords
geomagnetic field
measurement
exciting current
electron charge-mass ratio testing instrument
digital universal meter
分类号
O441.5 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
基于蚁群优化的地磁场匹配改进算法
被引量：
6
10
作者
陈励华
王仕成
乔玉坤
机构
第二炮兵工程学院
出处
《电光与控制》
北大核心
2010年第8期49-51,56,共4页
基金
国家自然科学基金项目(60874093)
文摘
针对现有地磁场匹配算法对载体沿直线前进假设的不足,提出可适用于非直线形路径的地磁场匹配改进方法。将匹配定位视作多级优化问题,采用多级蚁群优化算法。在运算的每一级利用距离度量,路径序列比对采用相似性度量的方式,实现蚁群算法的两重适应度函数计算,并通过实验仿真讨论了权值参数与测量序列长度对路径匹配结果的影响。仿真结果表明,该方法可以仅利用磁测数据,以适当的计算量,有效实现任意形状路径的匹配。
关键词
地磁场
匹配算法
蚁群优化算法
相关性度量
地磁
导航
Keywords
Magnetic Field Contour Matching（MAGCOM）
ant colony optimization
correlation measure
earth-magnetic navigation
分类号
V249.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种海洋环境地磁场三分量的测量方法
被引量：
12
11
作者
闫辉
肖昌汉
机构
海军工程大学电气与信息工程学院
出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2005年第6期80-83,共4页
文摘
提出了一种利用安装在舰船上的三分量磁传感器进行地磁场测量的方法.从理论上解决了在任意舰船姿态下,消除测量中舰船磁场干扰的问题.为测量船在海上测量地磁场的三分量奠定了理论基础.根据我国舰船普遍安装的导航设备的精度,进行了计算机仿真.从仿真结果看,其误差不超过50 nT,能够满足舰载消磁系统对三分量磁场的精度要求.
关键词
地磁场
测量船
消磁系统
Keywords
magnetic field
surveying ship
degaussing system
分类号
TM154.3 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
基于Legendre函数的超高阶次地磁场建模方法
被引量：
4
12
作者
王仕成
刘元元
孙渊
郑玉航
张金生
机构
第二炮兵工程大学精确制导与仿真实验室
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期333-338,共6页
基金
国家自然科学基金(60874093
60904083
61004128)资助项目
文摘
Legendre函数是超高阶地磁场模型球谐展开的重要组成部分,是解决高纬度地区数据溢出问题的关键。针对Legendre函数在超高阶地磁场建模中的解算问题,从Legendre函数的递推方法出发,优化了Legendre函数的解算过程,提高了效率和精度,解决了数据溢出问题,并给出了Legendre函数的递推过程、函数值和精度检验值。仿真结果表明,该方法提高了磁场模型数值稳定性及精度,为建立更高阶次的地磁场模型和地磁导航基准图的制备提供理论依据。通过将模型计算的各磁场要素与EMM2010模型相比较,验证了方法的有效性,并生成了全球的地磁图。
关键词
地磁场
模型
球谐模型
地磁
导航
Legendre函数
Keywords
magnetic model
spherical harmonic model
geomagnetic navigation
Legendre function
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
有关大地磁场对金属磁记忆信号影响的数值模拟
被引量：
3
13
作者
苏三庆
马小平
王威
杨熠奕
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
出处
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2019年第4期463-470,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51878548,51578449)
陕西省自然科学基础研究计划重点基金(2018JZ5013)
陕西省教育厅省级重点实验室科研计划项目(14JS044)
文摘
利用ANSYS有限元模拟软件,结合力磁耦合关系,分别模拟三种放置方式下,试件沿轴转动时初始状态和屈服后的法向和切向磁信号。对比得出以下结论:首先,当地磁场与试件加载方向不平行或与检测面出现夹角时,法向磁信号相比切向磁信号更为准确.地磁场方向对屈服后试件的影响要比初始状态大,尤其在缺陷附近应力集中区域。其次,当试件不是正南正北放置,而是东西放置或者与地磁场存在一定夹角时,按原来方向的法向和切向信号判断试件应力集中将不再准确,因此找到此时磁场方向下试件表面的法向和切向磁信号是做出准确检测的前提条件。另外,当大地磁场完全垂直于试件表面时,无论切向还是法向磁信号都基本为一直线,只有在缺陷处有些许变化,原来过零点和极大值的现象都不再出现。所以在实际工程中,要尽可能避免试件检测面与大地磁场完全垂直,否则以法向信号过零点和切向信号极大值为依据的经验判断方法将不再适用。
关键词
金属磁记忆检测
大
地磁场
法向磁信号
切向磁信号
力-磁耦合
Keywords
metal magnetic memory testing(MMMT)
geomagnetic field
normal magnetic signals
tangential mag netic signals
magneto-mechanical coupling
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
新型各向异性磁阻传感器在地磁场测量中的应用
被引量：
8
14
作者
杨春振
李可然
白立新
机构
四川大学物理科学与技术学院
四川大学数学学院
出处
《大学物理》
北大核心
2012年第6期57-59,65,共4页
基金
四川大学"大学生创新性实验计划"项目资助
文摘
地磁场非常微弱,约为10-5T量级,测量难度大、精确度低.本文探讨了新型坡莫合金各向异性磁阻传感器在地磁场测量上的应用,实验发现新型磁阻传感器在地磁场等极微弱磁场测量中具有操作简单,灵敏度高,精确性好等优点.实验除具有实际应用价值外,同时适合在高等学校大学物理基础实验中开设出相应的实验教学内容.
关键词
磁阻传感器
亥姆霍兹线圈
灵敏度
地磁场
磁感应强度
磁倾角
大学物理实验
Keywords
magnetoresistive sensors
Helmholtz coil
sensitivity
earth-magnetic field
magnetic induction intensity
geomagnetic inclination
college physical experiment
分类号
O441.5 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
基于地磁场矢量误差反馈的姿态补偿算法
被引量：
2
15
作者
赵文杰
方舟
李平
机构
浙江大学控制科学与工程学系
浙江大学航空航天学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期1704-1709,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61004066)
浙江省科技计划资助项目(2011C23106)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2011FZA4031)
文摘
针对小型空中机器人在全球定位系统(GPS)失锁情况下的姿态估计问题,提出一种新的闭环姿态补偿算法.有GPS辅助的情况下,采用组合导航算法对姿态角和地磁场矢量做出估计;当组合系统无法有效工作时,将反馈控制的思想引入姿态估计过程,充分利用地磁场测量值与估计值之间隐含的姿态信息,通过地磁场矢量误差反馈对姿态角速率测量值进行修正,进而抑制惯性导航系统误差的发散.在小型空中机器人上对算法进行实物验证,并与参考系统对比.结果显示:在GPS失锁的情况下,与开环工作模式下的INS/GPS组合导航系统相比,新的闭环姿态补偿算法的姿态估计误差更小,使惯性导航系统的姿态误差积累得到了有效的抑制.
关键词
空中机器人
地磁场
矢量
GPS失锁
姿态估计
惯性导航系统
Keywords
aerial robots
geomagnetic vector
GPS outages
attitude estimate
inertial navigation system
分类号
V249.328 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
利用地磁场测量的小卫星自主导航设计
被引量：
3
16
作者
王建琦
曹喜滨
机构
哈尔滨工业大学
出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2002年第3期39-43,共5页
文摘
地磁场矢量是卫星所在位置的函数 ,通过对地磁场的测量 ,即可实现对近地小卫星的自主导航。本文采用卡尔曼滤波技术设计了小卫星基于地磁场测量的导航方法 ,在采用地磁场模型时选取磁偶极子模型 ,以此使设计算法的计算量大大减少。最后利用数字仿真验证了系统性能。
关键词
地磁场
测量
卫星
自主导航
设计
磁强计
卡尔曼滤波
Keywords
Autonomous navigation Magnetometer Kalman filtering
分类号
V448.224 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
利用地磁场给飞轮卸载的新方法
被引量：
3
17
作者
李太玉
张育林
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2001年第6期56-61,共6页
基金
"8 6 3 - 2"资金资助
文摘
通过对圆轨道地磁场强度的变化规律分析 ,将卫星磁力矩器产生的磁矩按傅立叶级数展开 ,根据卫星所需卸载角动量大小 ,按照最优控制理论求出三轴磁矩取值 ,得出飞轮卸载控制律。最后文章给出飞轮卸载稳定性分析和仿真结果 ,表明这种飞轮卸载方法简单而且省能量。
关键词
卫星姿态
磁控制
飞轮卸载方法
地磁场
Keywords
Satellite attitude Magnetic control Momentum unloading Method
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
地磁场中潜艇运动感应静电场建模
被引量：
3
18
作者
嵇斗
王向军
柳懿
刘德红
机构
海军工程大学电气工程学院
出处
《四川兵工学报》
CAS
2014年第7期4-5,8,共3页
基金
国防科研基金(4010308020401)
总装预研基金(9140A03051010JB1102)
文摘
地磁场中的金属壳体潜艇在航行时会产生感应电动势,从而产生感应静电场,将潜艇简化为长椭球壳,分别建立了潜艇处于浮航和潜航两种状态下的运动感应静电场模型,给出了电场三分量表达式;以美海国军洛杉矶级潜艇为例进行了感应电场的仿真计算,获得了两种状态下潜艇水下电场分布,仿真结果表明:感应电场在潜艇附近量值较大,随距离衰减明显。
关键词
地磁场
感应电场
潜艇
电场模型
Keywords
geomagnetic field
induced electric field
submarine
EF model
分类号
O441 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
光泵磁共振法测量地磁场水平分量B_(E11)
被引量：
8
19
作者
严雯
王秋君
倪新蕾
机构
华南理工大学
出处
《大学物理实验》
2000年第3期25-27,共3页
文摘
采用与示波器同步的扫描场探测光磁共振 ,使光磁共振信号稳定 ;选择扫场的同一点 (最好选在峰点或谷点 )作参考点 ,有利于结合实际情况测地磁场水平分量BE11。
关键词
光泵
信号
同步
参考点
示波器
扫描
探测
光磁共振
地磁场
Keywords
magnetic resonance imaging with optical pumping
the horizontal vector B 0 of the magnetic field
the frequency of RF magnetic field
the horizontal vector B E11 of the earth's magnetic field.
分类号
O562.32 [理学—原子与分子物理]
TN248 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
地磁场对彩色显像管的影响及减小方法
被引量：
4
20
作者
温佩琳
管业鹏
机构
中南大学资源环境与建筑工程学院
出处
《中南工业大学学报》
CSCD
北大核心
2000年第4期290-293,共4页
基金
国家教育部博士点科研基金资助项目! ( ( 1 996) 1 3)
文摘
根据世界地磁图 ,计算了单个运动电子的全球受力分布 ,得出地磁场对彩色显像管具有不可忽视的影响 ;为减小地磁的影响 ,提出了一种有效的屏蔽措施 ,其屏蔽机理是利用铁磁材料的高磁导率对地磁场进行磁分路 .此外 ,就屏蔽效果与现有的屏蔽方式作了对比分析 .结果表明 ,采用该措施 ,地磁场影响明显减小 .
关键词
地磁场
屏蔽
光点偏移
着屏误差
彩色显像管
Keywords
geomagnetic field
shield
deflection of optical point
misregister
分类号
TN141.32 [电子电信—物理电子学]
P318 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地磁场在导航定位系统中的应用
杨云涛
石志勇
关贞珍
李豫泽
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
2007
37
在线阅读
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职称材料
2
运动舰船切割地磁场在海水中产生的电场计算
孙明
龚沈光
周骏
卢新城
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
9
在线阅读
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职称材料
3
适于地磁导航的高精度区域地磁场建模研究
杨云涛
石志勇
吕建刚
关贞珍
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
11
在线阅读
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职称材料
4
基于矩谐分析的高精度局部地磁场建模研究
李明明
黄显林
卢鸿谦
尹航
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
7
在线阅读
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职称材料
5
中国及邻近地区地磁场垂直梯度的计算与研究
安振昌
王月华
徐元芳
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
1991
17
在线阅读
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职称材料
6
基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术
杨宾峰
樊博宇
胥俊敏
李驰
曹海霞
张辉
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2017
10
在线阅读
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职称材料
7
地磁场水平梯度对飞机磁干扰补偿精度的影响
谭斌
林春生
还迎春
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2012
6
在线阅读
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职称材料
8
基于多重特征量的地磁场匹配导航
陈励华
王仕成
乔玉坤
孙大为
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2011
5
在线阅读
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职称材料
9
利用磁聚焦法测量地磁场的研究
王玉清
杨德甫
刘艳峰
朱小敏
《大学物理》
北大核心
2009
12
在线阅读
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职称材料
10
基于蚁群优化的地磁场匹配改进算法
陈励华
王仕成
乔玉坤
《电光与控制》
北大核心
2010
6
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职称材料
11
一种海洋环境地磁场三分量的测量方法
闫辉
肖昌汉
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2005
12
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职称材料
12
基于Legendre函数的超高阶次地磁场建模方法
王仕成
刘元元
孙渊
郑玉航
张金生
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
4
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职称材料
13
有关大地磁场对金属磁记忆信号影响的数值模拟
苏三庆
马小平
王威
杨熠奕
《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
北大核心
2019
3
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职称材料
14
新型各向异性磁阻传感器在地磁场测量中的应用
杨春振
李可然
白立新
《大学物理》
北大核心
2012
8
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职称材料
15
基于地磁场矢量误差反馈的姿态补偿算法
赵文杰
方舟
李平
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
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职称材料
16
利用地磁场测量的小卫星自主导航设计
王建琦
曹喜滨
《航天控制》
CSCD
北大核心
2002
3
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职称材料
17
利用地磁场给飞轮卸载的新方法
李太玉
张育林
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2001
3
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职称材料
18
地磁场中潜艇运动感应静电场建模
嵇斗
王向军
柳懿
刘德红
《四川兵工学报》
CAS
2014
3
在线阅读
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职称材料
19
光泵磁共振法测量地磁场水平分量B_(E11)
严雯
王秋君
倪新蕾
《大学物理实验》
2000
8
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职称材料
20
地磁场对彩色显像管的影响及减小方法
温佩琳
管业鹏
《中南工业大学学报》
CSCD
北大核心
2000
4
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