[发明专利]自编码网络的航磁干扰补偿方法及自编码网络的构建方法

权利要求书

1.一种自编码网络的航磁干扰补偿方法，其特征在于：包括：

将具有18项系数的补偿磁干扰总磁场方程中的系数矩阵作为自编码网络的输入；其中：总磁场方程为：

H_t＝c₁x₁+c₂x₂+c₃x₃+c₄x₄+c₅x₅+c₆x₆+c₇x₇+c₈x₈+c₉x₉+c₁₀x₁₀+c₁₁x₁₁+c₁₂x₁₂++c₁₃x₁₃+c₁₄x₁₅+c₁₅x₁₅+c₁₆x₁₆+c₁₇x₁₇+c₁₈x₁₈；

采用最小二乘法得到的解为:

XC＝H_t

C＝(X^TX)^-1X^TH_t

H_t和C分别是由H_t和c_m，m＝1，2，…，18组成的列向量，X＝[x_n，m]，为系数矩阵，x_n，m是总磁场H_t中的变量，n是样本的个数，m是自变量的个数；

利用自编码网络得到的编码器的特征作为新的系数矩阵F_D；

利用得到的新系数矩阵F_D计算系数C_New，采用最小二乘计算补偿磁干扰。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自编码网络包括输入层、多层隐藏层和一个输出层，所述输入层节点数与输出层节点数相同，每层隐藏层节点数均小于输入层节点数，所述隐藏层为2n+1层，第n+1层为中间隐藏层，其中位于输入层一侧的n+1层隐藏层作为编码器，位于输出层一侧的n+1层隐藏层为解码器，所述编码器和所述解码器共用一个中间隐藏层。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述编码器从输入层至中间隐藏层每层的节点数逐渐减少，所述解码器从中间隐藏层至输出层每层的节点数逐渐增多，以中间隐藏层为对称，两侧的对称位置的隐藏层的节点数相同，所述输入层与所述输出层的节点数为18。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述n等于1，从输入层到输出层，每层的节点数依次为：18、15、14、15和18。

5.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述自编码网络的第l+1层的值为：

其中，和分别是权重和偏差，采用随机的方式生成，f是激活函数。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述自编码网络的损失函数采用Huber损失函数：

其中L是深度自编码网络的总层数，δ一般取值为0.1，0.2，或0.3，mse和mae分别为绝对值误差和均方误差；

Huber损失函数的正则化表示：

其中，是正则化项，权重λ＝0.001，sl是整个网络第i层的节点数。

7.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，中间隐藏层得到的特征为：

l为编码器的末尾层，h为对应层的节点数，将F_D作为新的系数矩阵，带入最小二乘法中，得到新的系数C_New。