[发明专利]基于感应线圈的载机磁环境补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于航空遥测领域，具体涉及基于感应线圈的载机磁环境补偿方法。

背景技术

载机的磁环境对机载地磁测量有重要的影响。载机磁环境包括：载机上磁性源磁场和载机上的感应磁场，其中磁性源磁场包括如电磁继电器、铁氧体隔离器、电机中的永磁材料产生的磁场及所有铁磁材料和它们的合金构成等软磁材料被磁化后而表现出来的硬磁性源磁场；感应磁场包括直流和交流导线与环路产生的稳态磁场和交变磁场。

载机磁环境的识别问题，一直是机载地磁测量专业中载机磁环境补偿的重要研究问题。通常载机磁测子系统是一个加改装的子系统，加改装时飞机的磁环境已经无法重新进行磁设计了。载机上的固定磁铁和磁化了的铁磁材料，会导致磁传感器产生偏差。另一方面，飞机上的电流环路，会在周边产生出感应的交变磁场。因此，为了获得真实的地磁场数据，必须进行载机的磁补偿。而要补偿掉载机磁环境，就必须对飞机磁环境进行识别。

表征磁性强弱的物理量是磁矩，定义为通过环路的电流与该环路包围面积的乘积。单位为安培.米²。

理论上，机载磁环境的识别可以通过比较实际的载机传感器输出和理论地磁场模型(如IGRF模型等)来实现。但是，现有的理论模型本身的分辨率和精度跟实际当地磁场相比，会有上百nT的误差。因此会存在需同时估计载机磁环境和，最早是由Leliak于1961年提出的18项载机磁场模型：

B_T＝c₁cosX+c₂cosY+c₃cosZ+H₀(c₄cos²X+c₅cosXcosY+

+c₆cosXcosZ+c₇cos²Y+c₈cosYcosZ+c₉cos²Z)+

+H₀(c₁₀cosX(cosX)′+c₁₁cosX(cosY)′+c₁₂cosX(cosZ)′+    （1）

+c₁₃cosY(cosX)′+c₁₄cosY(cosY)′+c₁₅cosY(cosZ)′+

c₁₆cosZ(cosX)′+c₁₇cosZ(cosY)′+c₁₈cosZ(cosZ)′)

改进的Leliak的载机磁场模型也可表示为

B_T＝H₀+H_p+H_i+H_e+H_d       （²）

其中H₀为地磁场，H_p为恒定磁传感，H_i为感应磁场，H_e涡流磁场，H_d为电器装置产生的高频磁场。后面四项组成了载机诱导的磁环境。