[发明专利]用于水下载体的地磁异常特征点匹配导航方法

权利要求书

1.一种用于水下载体的地磁异常特征点匹配导航方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：采用水下载体上设置的磁力仪测量获得载体当前位置的地磁场分量，根据已知地磁图分离出产生的地磁异常，经计算，获得水下载体当前位置的目标磁矩矢量和水下载体当前位置至目标磁性源的相对位置矢量；

步骤二：根据步骤一中获得的目标磁矩矢量和相对位置矢量，构建水下目标磁性源的地图；

步骤三：将步骤二中构建的水下目标磁性源的地图，结合水下载体绝对位置，进行坐标转换，获得该地图的地理坐标；

步骤四：进行下一次采样，根据磁力仪采集获得的载体当前位置的地磁场分量，计算本次采样时刻水下载体在所述地图中的位置，以及所述采样时刻水下载体的地理坐标；

步骤五：根据步骤四中计算获得的水下载体的地理坐标，更新目标磁性源的位置；

步骤六：根据步骤五中获得的目标磁性源的位置，更新水下目标磁性源的地图；

步骤七：重复步骤四至步骤六，完成对水下载体的匹配导航。

2.根据权利要求1所述的用于水下载体的地磁异常特征点匹配导航方法，其特征在于：

所述步骤一中磁力仪测量获得载体当前位置的地磁场分量的X轴地磁场分量为Hx、Y轴地磁场分量为Hy、Z轴地磁场分量为Hz，

设定目标磁性源的中心点为X轴、Y轴及Z轴的原点，则测量点p(x，y，z)处的地磁场分量用公式表示为：

HxHyHz=μ04πr53x2-r23xy3xz3xy3y2-r23yz3zx3yz3z2-r2·MxMyMz,---(1)]]>

式中μ₀为介质磁导率，r为载体当前位置到目标磁性源的相对位移，x为载体当前位置的X轴坐标值，y为载体当前位置的Y轴坐标值，z为载体当前位置的Z轴坐标值，Mx为目标磁性源在载体当前位置的X轴磁矩分量、My为目标磁性源在载体当前位置的Y轴磁矩分量、Mz为目标磁性源在载体当前位置的Z轴磁矩分量，

将上式表示成矢量形式：

H→=μ04π[3(m→·r→)r→r5-m→r3],---(2)]]>

上式中，为Hx、Hy和Hz的矢量表示形式，为x，y，z的矢量表示形式，为Mx，My，Mz的矢量表示形式，

磁力仪的测量值表示为：

H→(m→,r→)=H→object+H→earth,]]>

为目标磁性源的地磁场，为地磁的背景磁场，

根据已知地磁图获取，

设置磁力仪的采样间隔时间，使水下载体在航行的过程中，磁力仪相对于一个目标磁性源进行N次采样，获得水下载体在N次采样时刻的地磁场分量N为大于6的整数，获得非线性超定方程组：

H→(1)=H→(m→,r→)H→(2)=H→(m→,r→+Δr→2)...H→(N)=H→(m→,r→+Δr→N),---(3)]]>

由上式计算获得磁力仪第一次采样时目标磁性源在载体当前位置的磁矩矢量和载体当前位置到目标磁性源的相对位移矢量是磁力仪的第一个采样点到采样点2，3，...，N的位移矢量，通过惯性导航系统测量获得。