[发明专利]一种基于Liu估计的航磁补偿方法

摘要

本发明提供了一种基于Liu估计的航磁补偿方法，包括：首先通过飞机的校正飞行得到校正飞行数据；进而根据校正飞行数据计算得到校正飞行的姿态矩阵X；然后计算校正飞行的磁干扰系数β，进而得到飞机干扰磁场HINF；再通过飞机的补偿飞行得到补偿飞行数据和补偿飞行的姿态矩阵A，进而根据补偿飞行的姿态矩阵A和磁干扰系数β，计算得到补偿飞行的磁干扰数据HT；最后根据HT和HTOT，实现基于Liu估计的航磁补偿。本发明的有益效果是：本发明所提出的技术方案通过采用Liu估计方法选择最佳的修正因子，有效克服了航磁补偿模型中姿态矩阵列向量之间相关性使得最小二乘法逆矩阵求解不稳定而导致磁干扰系数严重偏离真实值的问题，提高了航磁补偿模型的稳定性。

主权项

1.一种基于Liu估计的航磁补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：通过飞机的校正飞行得到校正飞行数据；所述校正飞行数据包括：第一总磁场H_TOT和第一三分量磁场数据；其中，第一总磁场通过飞机自身的光泵传感器测得，第一三分量磁场数据通过飞机自身的磁通门传感器测得；S102：对所述校正飞行数据中的第一总磁场H_TOT和第一三分量磁场数据分别进行高通滤波，得到滤波后的第一总磁场H和滤波后的第一三分量磁场数据；S103：根据所述滤波后的第一三分量磁场数据，计算飞机各个方向的方向余弦常量、方向余弦小量及其导数，得到校正飞行的姿态矩阵X；S104：对所述校正飞行的姿态矩阵X进行中心化，得到中心化后的校正飞行姿态矩阵并计算得到的所有特征值λ_i和特征向量矩阵Q＝(q₁,q₂,…q₁₆)；其中，i＝1，2…，16，且λ₁≥λ₂≥…λ₁₆，分别对应着q₁，q₂，…，q₁₆个特征向量；S105：根据所述特征向量矩阵Q、所述校正飞行姿态矩阵和所述滤波后的第一总磁场H得到拟合系数表达式，并通过最小二乘法对拟合系数表达式进行求解，得到拟合系数S106：根据所述特征值λ_i和拟合系数计算得到校正飞行的Liu估计最佳修正因子d_opt；S107：根据所述Liu估计最佳修正因子d_opt和所述校正飞行的姿态矩阵X，采用Liu估计表达式，计算得到Liu估计下的磁干扰系数β；S108：通过飞机的补偿飞行得到补偿飞行数据；所述补偿飞行数据包括第二三分量磁场数据；进而计算所述第二三分量磁场数据中各方向的方向余弦及其导数，得到补偿飞行的姿态矩阵A；其中，第二三分量磁场数据通过飞机自身的磁通门传感器测得；S109：根据校正飞行的所述磁干扰系数β和补偿飞行的所述姿态矩阵A，计算得到补偿飞行的磁干扰数据H_T；S110：根据所述补偿飞行的磁干扰数据H_T和所述第一总磁场H_TOT，采用公式(1)实现基于Liu估计的航磁补偿：H_C＝H_U‑H_T              (1)上式中，H_U＝H_TOT，H_C为待补偿的地磁场。