[發明專利]一種基于吉洪諾夫正則化的飛機干擾磁場補償方法

在審

• 申請號: 201810233801.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108520112A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 付夢印;李杰;劉彤;王美玲;吳泰霖;王凱
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01V3/165;G01V3/38
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

本發明公開了一種基于吉洪諾夫正則化的飛機干擾磁場補償方法，通過對系數求解矩陣K進行奇異值分解，考慮到真實環境中存在的與飛機姿態變化無關的隨機干擾磁場，相較于嶺估計，得到更為詳盡的系數求解矩陣的信息，系數求解精度更高，補償效果更好。

技術領域

本發明屬于地球空間物理科學和磁異常探測技術領域，具體涉及一種基于吉洪諾夫正則化的飛機干擾磁場補償方法。

背景技術

磁異常探測是一種重要的航空物探手段，廣泛應用于地球物理領域。由于磁異常探測時需要將磁力儀固定于飛行器上，飛行器自身的干擾磁場會對磁力儀的測量造成嚴重的影響，因此有效的對飛行器造成的干擾磁場進行補償具有重要的工程價值。

載體干擾磁場補償技術即是在磁異常探測過程中去除飛行器載體自身磁干擾的一種技術。通過分析載體平臺自身磁干擾的類型和性質，建立載體干擾磁場數學模型，然后在校準飛行過程中按照規定的方法測得總磁場及三分量數據，并將其用來計算載體干擾磁場數學模型的系數。在實際進行磁異常探測時，利用估計出的模型系數及飛機姿態數據估計飛行器載體產生的磁干擾并將其從總磁場中去除，從而得到不含載體干擾磁場的磁場數據。現有計算載體干擾磁場的方法多是基于T-L模型，該模型將載體干擾磁場分為恒定場、感應場和渦流場三種類型，其中恒定場系數有3項，感應場系數和渦流場系數各有9項，且兩者分別與地磁場的大小及變化率有關。由于可以把補償系數估計過程看作線性回歸，因此系數求解矩陣的性質勢必會影響估計結果的精度。其中，系數求解矩陣的病態性是影響補償系數估計精度的關鍵因素。

目前，多使用嶺估計在一定程度上克服系數求解矩陣的病態性，但在實際探測中，飛機上電氣設備(繼電器、電機等)產生較強的與飛機姿態變化無關的干擾磁場，會對嶺估計的求解效果產生較大影響，使得載體干擾磁場模型參數求解精度一般較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于吉洪諾夫正則化的載體干擾磁場補償方法，能夠提高載體干擾磁場的補償精度。

一種飛機干擾磁場補償方法，包括：

步驟1、建立飛機干擾磁場模型：

K·x＝ΔH

K＝H_e·[cosα/H_e，cosβ/H_e，cosγ/H_e，cos²α，cosαcosβ，cosαcosγ，

其中，cosβcosγ，cos²γ，cosα(cosα)'，cosα(cosβ)'，cosα(cosγ)'，，表示系cosβ(cosα)'，cosβ(cosγ)'，cosγ(cosα)'，cosγ(cosβ)'，cosγ(cosγ)']

數求解矩陣；α,β,γ分別表示地磁矢量H_e與飛機坐標系的三個軸的夾角；()′表示求導數；