[发明专利]磁浮标的航向误差在线补偿方法

说明书

本发明提供了一种磁浮标的航向误差在线补偿方法，该方法包括：确认磁浮标仅具有永磁特性或同时具有永磁和感磁特性；当磁浮标仅具有永磁特性时，给出磁浮标永磁标定方程；根据磁浮标永磁标定方程，求解磁干扰系数；在磁浮标永磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿；当磁浮标同时具有永磁和感磁特性时，给出磁浮标永磁和感磁标定方程；求解磁干扰系数；在磁浮标永磁和感磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，对磁浮标的航向误差的在线补偿。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中由于磁浮标自身晃动所导致的待测信号信噪比低、探测距离短且目标易丢失的技术问题。

技术领域

本发明涉及水下磁探技术领域，尤其涉及一种磁浮标的航向误差在线补偿方法。

背景技术

目前，现有完全依赖声学探测的反潜探测体系已面临挑战，传统声学探潜效能呈现持续降低趋势，已经远远不能满足海洋安全防护的需求，亟需发展非声隐身特征信号的探测技术。其中水下磁场的非声物理特征凸显，其探测和隐身防护技术已经成为各国海军非常关注的一个方向。浮标因其体积小、易布放、成本低等优势，已成为海洋中最常用的探测载体。但是由于浮标在海水中会随着海浪等作用产生横滚、航向以及俯仰三个方向的晃动，因此浮标内的磁传感器会测得浮标载体自身晃动引起的干扰噪声，大大降低了待测信号的信噪比，成为了制约磁浮标应用的最大瓶颈之一。

发明内容

本发明提供了一种磁浮标的航向误差在线补偿方法，能够解决现有技术中由于磁浮标自身晃动所导致的待测信号信噪比低、探测距离短且目标易丢失的技术问题。

本发明提供了一种磁浮标的航向误差在线补偿方法，磁浮标的航向误差在线补偿方法包括：在磁浮标内固定连接三轴磁阻；确认磁浮标仅具有永磁特性或同时具有永磁和感磁特性；当磁浮标仅具有永磁特性时，给出磁浮标永磁标定方程；根据磁浮标永磁标定方程，设计磁浮标的磁干扰标定试验以求解磁浮标在各个方向的磁浮标永磁标定方程的磁干扰系数；在磁浮标永磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，基于磁浮标内的三轴磁阻所获取的磁浮标的实时姿态信息在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿；当磁浮标同时具有永磁和感磁特性时，给出磁浮标永磁和感磁标定方程；根据磁浮标永磁和感磁标定方程，设计磁浮标的磁干扰标定试验以求解磁浮标在各个方向的磁浮标永磁和感磁标定方程的磁干扰系数；在磁浮标永磁和感磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，基于磁浮标内的三轴磁阻所获取的磁浮标的实时姿态信息在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿。

进一步地，在求解磁浮标在各个方向的磁浮标永磁标定方程的磁干扰系数之后，航向误差在线补偿方法还包括：对磁干扰系数进行优化；在磁浮标永磁标定方程以及优化后的磁干扰系数的基础上，基于磁浮标内的三轴磁阻所获取的磁浮标的实时姿态信息在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿。

进一步地，在求解磁浮标在各个方向的磁浮标永磁和感磁标定方程的磁干扰系数之后，航向误差在线补偿方法还包括：对磁干扰系数进行优化；在磁浮标永磁和感磁标定方程以及优化后的磁干扰系数的基础上，基于磁浮标内的三轴磁阻所获取的磁浮标的实时姿态信息在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿。

进一步地，磁浮标永磁标定方程为其中，E为磁强计测量的总场，T为地磁场，H_p为磁浮标的永磁系数，u₁为三轴磁阻坐标系X轴相对于地磁场矢量的方向余弦，u₂为三轴磁阻坐标系Y轴相对于地磁场矢量的方向余弦，u₃为三轴磁阻坐标系Z轴相对于地磁场矢量的方向余弦，c₁为永磁干扰源在三轴磁阻坐标系X轴上的投影，c₂为永磁干扰源在三轴磁阻坐标系Y轴上的投影，c₃为永磁干扰源在三轴磁阻坐标系Z轴上的投影。