【英文题名】
Geomagnetic Field Measurement and Study on Underwater Magnetic Localization Technology
【作者】
黄玉 ;
【导师】
郝燕玲 ;
【学位授予单位】
哈尔滨工程大学 ;
【学科专业名称】
导航、制导与控制
【学位年度】
2011
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
哈尔滨工程大学
【网络出版投稿时间】
2012-02-15
【基金】
国家自然科学;
【关键词】
水下地球物理导航 ;
地磁定位 ;
地磁异常反演 ;
磁场梯度 ;
磁力计 ;
【英文关键词】
underwater geophysical navigation ;
geomagnetic localization ;
geomagnetic anomaly inversion ;
magnetic gradient ;
magnetometer ;
【中文摘要】
为确保潜艇水下生存能力,发挥突袭效果,潜艇必须具备水下长时间高精度定位和隐蔽航行的手段与能力。惯性导航系统因其自主性及全维导航信息的特点而成为潜艇的核心导航设备,但由于惯性器件的固有漂移和误差,惯导定位误差随时间积累,必须予以重调与校正。地磁场为潜艇提供了隐蔽性好的外部校正信息源,地磁/惯性组合导航系统的研究与应用,可延长潜艇重调周期,提高潜艇的远程导航精度与自主导航能力。本文着重研究基于地磁异常反演的水下载体定位、磁场梯度测量技术及惯性/地磁异常反演测速组合导航方法。
鉴于有效地磁图难以构建,地磁测量值还有无法预知的磁异常等客观事实,将地形匹配方法移植于水下地磁导航还存在不少困难。本文提出基于地磁异常反演的水下定位方法,将地磁异常场看作一个偶极子磁性目标,通过测量目标磁场大小及梯度计算载体相对于目标的位置。详细推导了地磁特征反演的计算公式。针对反演公式中正负号及一元六次方程的多根问题,根据特征反演的实际意义给出了真实根的三个约束条件,对符号及多根进行取舍。提出并描述了基于先验的位置磁矩迭代修正方程系数的方法,建立迭代误差指标函数及迭代公式,并进行了数值仿真实验。
分析了测量磁场梯度张量的必备...
【英文摘要】
To assure underwater survival capability of submarine, it must be provided with means and competences of both high precise localization and hidden navigation, and then it can make a surprise attack on enemy. INS (Inertial Navigation System) has been the key navigation equipment of submarine due to its excellences such as independence and whole navigation information. But the localization error of INS increases with time due to the inherent drifts and error of its inertial components, so INS must be regulate...
【更新日期】
2012-03-15
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