[發明專利]一種應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法

有效

• 申請號: 201710107799.8
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106918350B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 張濤;高東;周敬
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

1.一種應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法，其特征在于，包括：

步驟1)當地磁導航濾波算法穩定后，計算當前衛星軌道周期內地磁場測量數據與地磁場模型輸出數據之間的量測殘差；

步驟2)利用傅里葉變換辨識量測殘差的頻率信息；

步驟3)依據量測殘差在頻率下的表達式擬合量測殘差與緯度之間的關系，建立殘差數學模型；

步驟4)將下一衛星軌道周期內地理緯度數據輸入到殘差的數學模型中，計算獲得地磁場模型在下一衛星軌道周期內的量測殘差的補償信息。

2.根據權利要求1所述的應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法，其特征在于，所述步驟2)中傅里葉變換的表達式為：

其中：A_i,ω_i,分別表示各余弦分量的幅值、頻率和相位；t表示時間；C為常值項；ΔB_x/z表示北東下坐標系的x和z兩個方向的量測殘差；所述地磁場測量數據包括x、y和z三個矢量方向的測量數據。

3.根據權利要求2所述的應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法，其特征在于，所述的步驟2)與步驟3)之間還包括：設定幅值的閾值為4nT，利用閾值與步驟2)獲得的頻率信息中各余弦分量的幅值進行比較，選擇幅值大于該閾值的余弦分量，作為步驟3)中參與擬合的頻率信息。

4.根據權利要求2或3所述的應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法，其特征在于，所述步驟3)中的殘差數學模型表示為：

其中，η_i＝aω_i；θ為緯度值；a為斜率，b為常值。

5.根據權利要求2或3所述的應用于地磁導航中的地磁場模型誤差補償方法，其特征在于，所述步驟4)中量測殘差的補償計算公式表示為：

其中，u,d分別表示在衛星運行周期內軌道上升和下降兩個階段，ΔB₂表示后一軌道周期內補償后的量測殘差，B_測,B_模分別表示后一軌道周期內地磁場強度的實測值與地磁場模型的輸出值，和分別表示軌道上升和下降兩個階段中三個矢量方向的量測殘差補償值，θ₂表示后一軌道周期內的緯度值，f₁(θ₂)表示將后一軌道周期內的緯度值θ₂代入前一軌道周期所建立的殘差數學模型。