[发明专利]一种航磁补偿校准质量的自动评估方法及装置

说明书

一种航磁补偿校准质量的自动评估方法及装置，涉及航磁补偿领域。目的是为了解决当前FOM计算过程需要人工操作来识别各方向的机动，不仅费时，而且限制了FOM的自动化应用的问题。所述方法包括：获得平飞圈聚类数据；将所述聚类数据中的转弯处的数据删除；建立平飞圈各航向的高斯混合模型；获得FOM校准圈聚类数据；将所述聚类数据中的转弯处的数据删除；计算FOM校准圈数据的后验概率；将后验概率与预设阈值做比较，筛选出机动数据，根据机动数据计算校准圈的补偿效果评估指标FOM的值。所述装置包括：第一聚类模块、第一删除模块、训练模块、第二聚类模块、第二删除模块、后验概率计算模块、比较模块和FOM计算模块。

技术领域

本发明涉及航磁补偿校准质量的评估技术，可应用于自动化计算对校准圈航磁补偿效果的评估指标，属于航空磁补偿领域。

背景技术

航空磁补偿是一种旨在减少飞机在地球磁场中飞行时产生的磁干扰的技术。通过分析航空平台自身磁干扰的类型和性质，建立航空平台磁干扰数学模型，然后在校准飞行过程中按照规定的方法测得磁总场及三分量数据，并将其用来解算航空平台磁干扰数学模型的系数。用于解算补偿模型系数的数据来自于FOM校准圈，一个完整的FOM校准圈包括四个正交方向，在每个方向上航空平台进行三种机动，分别是俯仰、横滚和偏航。FOM是一种用于衡量补偿算法能力的指标，定义为四个方向所有机动对应的补偿后结果的峰峰值之和。但是当前的FOM计算过程需要人工操作来识别各方向的机动，而这项工作往往需要耗费大量时间并且限制了FOM的自动化应用。因此需要在计算FOM的过程中自动化的识别各方向的机动，以达到航磁补偿校准质量的自动评估。

发明内容

本发明的目的是为了解决当前FOM计算过程需要人工操作来识别各方向的机动，不仅费时，而且限制了FOM的自动化应用的问题，提供一种航磁补偿校准质量的自动评估方法及装置。

本发明所述的一种航磁补偿校准质量的自动评估方法包括：

根据公式得到平飞圈聚类中心为c_s的聚类数据其中，m表示平飞圈所包含的航向数量，D_s表示航向s的采样数据的聚类，n_s表示D_s所包含的采样点的数量，为D_s中第i个采样点对应的数据；；

将平飞圈D_s中远离聚类中心的转弯数据删除，得到平飞圈不同航向的有效的聚类数据其中，l_s和r_s分别表示航向s两端被删除的采样点的数量；

根据公式得到平飞圈每个航向对应的高斯混合模型，其中，p(b^s|G_s)表示高斯混合密度，b^s中的元素表示空间直角坐标系下X、Y和Z三分量磁场特征的组合，X表示平行于平台横轴的方向，Y表示平行于平台纵轴的方向，Z表示垂直于水平面的方向，G_s表示高斯模型参数，其中，是航向s中满足约束的混合权重，k表示高斯分布的数目，和分别是航向s的第j个高斯分布的均值和协方差矩阵；

根据公式得到FOM校准圈聚类中心为c_s的聚类数据

将FOM校准圈D_s中远离聚类中心的转弯数据删除，得到FOM校准圈不同航向的有效的聚类数据

根据公式计算后验概率

将满足的数据作为校准圈不同航向的机动数据，其中，T_h为预设的阈值；

计算得到的机动数据的峰峰值之和，以此作为该校准圈的补偿效果评估指标FOM的值。

可选地，其中，表示航向s第i个采样点对应的地磁场H的标量形式，表示航向s第i个采样点对应的航向角，表示航向s第i个采样点对应的地磁场倾角。

可选地，所述高斯混合模型参数G_s通过EM算法估计得到。