地磁導(dǎo)航方法研究與傾斜式磁羅盤的設(shè)計

—地磁導(dǎo)航的原理與導(dǎo)航算法研究

專業(yè)：電子與信息工程班級：07電子（2）班學(xué)號：07205010206姓名：熊才俊指導(dǎo)老師：金海紅日期：2011.06.14匯報主要內(nèi)容

課題研究內(nèi)容地磁場理論與地磁導(dǎo)航原理地磁模型研究現(xiàn)狀和分析方法。地磁匹配理論和地磁匹配算法。地磁濾波理論和地磁濾波算法。課題研究內(nèi)容本課題針對基于地磁場的導(dǎo)航方法與地磁信息獲取等問題，研究地磁導(dǎo)航原理與導(dǎo)航算法以及地磁信息的獲取方法和傾斜補償式數(shù)字羅盤的設(shè)計方法及其誤差補償方法。

課題包括以下六個子課題：地磁導(dǎo)航的原理與導(dǎo)航算法研究

√傾斜補償式數(shù)字羅盤的原理與設(shè)計方法調(diào)試外圍電路設(shè)計硬件設(shè)計誤差分析與補償方法研究系統(tǒng)軟件設(shè)計與調(diào)試地磁導(dǎo)航原理與算法研究——主要研究內(nèi)容地磁導(dǎo)航作為一種導(dǎo)航方式由于它本身的一些相對優(yōu)勢應(yīng)用越來越廣泛，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。本課題針對基于地磁場的導(dǎo)航方法與地磁信息獲取等問題，研究地磁導(dǎo)航原理與導(dǎo)航算法。主要研究內(nèi)容：地磁場理論地磁導(dǎo)航地磁場模型地磁匹配地磁濾波一、關(guān)于地磁場理論1.地磁場的分布2.地磁場場強其中F(r,t)為地核場，F(xiàn)(r,t)為地殼場，F(xiàn)(r,t)為干擾磁場。3.地球磁場各分量示意圖二、關(guān)于地磁導(dǎo)航1.地磁導(dǎo)航的技術(shù)原理2.地磁導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)（1）導(dǎo)航區(qū)域地磁數(shù)據(jù)庫的建立（2）載體上磁力儀的實時測量（3）地磁匹配算法3.地磁組合導(dǎo)航及其應(yīng)用三、關(guān)于地磁場模型1.地磁場模型的建立（1）國際地磁參考場（2）局部地磁場模型2.地磁模型的分析方法（1）球諧分析法（2）多項式擬合法（3）球冠諧分析方法(SCHA)（4）矩諧分析方法(RHA)

四、關(guān)于地磁匹配1.地磁匹配的原理2.地磁匹配的基本算法（1）強調(diào)差別程度

平均絕對差算法(MAD)、均方差算法(MSD)

（2）強調(diào)相似程度

互相關(guān)算法(COR)和相關(guān)系數(shù)法(CC)（3）基于Hausdorff距離的相似算法

五、關(guān)于地磁濾波1.地磁濾波理論2.地磁濾波算法(1)卡爾曼濾波算法（KF）(2)擴展卡爾曼濾波算法（EKF)(3)無跡卡爾曼濾波算法（UKF)(4)自適應(yīng)濾波算法3.卡爾曼濾波算法的Matlab仿真圖1實際位置與估計跟蹤位置圖圖2不同時刻實際位置與估計跟蹤位置圖3不同時刻實際位置與估計跟蹤位置差