[发明专利]分量磁强计校正方法和可校正装置

说明书

本发明涉及一种探头在载体上捷联安装的分量磁强计的校正方法、应用这种校正方法的分量磁强计及应用这种磁强计的装置，包括航迹环境磁场自动测量系统、磁方位系统(捷联式罗盘)、捷联式测斜定向系统、磁——惯性方位姿态系统和磁——惯性导航系统等典型系统。

分量磁强计不但用于磁测，而且用于测量载体方位姿态，但现有的分量磁强计使用精度不高，缺乏精确的校正方法，严重地妨害它在高精度测量工程和有磁性干扰的载体上的应用。例如在航迹环境磁场测量作业中，不得不将其探头放在远离运动载体本体的地方，如固定在导杆末端再弹射到卫星外面，悬挂在飞机下方，支撑在车辆或舰船上方等，不但结构复杂而且影响测量精度和载体运行；探头捷联安装的分量磁强计用于测定载体方位姿态时具有优良的动基座工作性能，但不能沿用传统磁罗盘的安装校正方法，所以，应用这种磁强计的捷联式罗盘和捷联式测斜定向系统的使用精度往往不能满足要求，在载体磁场比较强时甚至无法应用；应用惯性传感器的方位姿态和导航系统的方位精度较差，应用其精度较高的姿态数据和分量磁强计测量的环境磁场数据，根据坐标变换公式计算方位角，用于进行方位对准，是目前最受欢迎的方案；惯性系统提供的方位姿态数据具有累积漂移误差，而分量磁强计用于测量方位姿态没有累积误差，正好可以弥补之，构成磁——惯性系统。国内、外航空工程界已经或正在研制这种新型方位姿态和导航系统，但因磁强计的使用精度不能满足要求，至今未能正式使用。磁——惯性方位姿态和导航系统的另外两项技术难题——航迹环境磁场数据不完善不准确(例如：地磁场数据只能依靠地磁监测部门提供的地磁图，显然不敷需要)和通过磁异常区时方位姿态数据不可信，也因分量磁强计使用精度不高而难以解决。

本发明的目的是提供分量磁强计的精确校正方法和能彻底修正其制造误差、安装误差和载体磁场干扰误差的高精度分量磁强计及应用这种磁强计的各种系统，包括提供一种能自动精确校正、自动完善航迹环境磁场数据库和消除磁异常区影响的磁——惯性方位姿态和导航系统。

为了达到上述目的，本发明所述的分量磁强计的精确校正方法包括：a)将分量磁强计安装在载体上并置于校正地，改变载体的方位姿态，记录各  组方位姿态数据和对应的分量磁强计实测数据；b)根据校正地的环境磁场数据和各组方位姿态数据，应用坐标变换公式，计  算与各组方位姿态数据对应的分量磁强计应测环境磁场分量数据；c)将各组方位姿态对应的分量磁强计实测三维数据H_mx、H_my、H_mz和应测三维  数据H_x、H_y、H_z代入修正常数基本计算公式

            f_xxH_x+f_xyH_y+f_xzH_z+F_x＝H_mx

            f_yxH_x+f_yyH_y+f_yzH_z+F_y＝H_my