地磁测量误差矢量补偿方法研究

作     者：李婷 张金生 王仕成 李冬予 吕志峰 Li Ting;Zhang Jinsheng;Wang Shicheng;Li Dongyu;Lv Zhifeng

作者机构：火箭军工程大学西安710025 中国运载火箭技术研究院北京100076 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2017年第38卷第11期

页      面：2682-2690页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(11602296) 中国博士后科学基金(2014170974)项目资助 

主　　题：地磁导航 干扰磁场 矢量补偿 模糊自适应卡尔曼滤波 参数估计 

摘      要：精确补偿磁测误差是确保地磁导航精度的一项关键技术。针对磁干扰补偿问题,提出了一种改进的基于模糊自适应卡尔曼滤波的矢量补偿方法。该方法对卡尔曼滤波中的观测矩阵进行修改,有效地解决了某些参数收敛过慢的问题;通过监视实时得到的量测新息的实际方差与理论方差的比值,应用模糊控制理论对卡尔曼滤波的量测噪声协方差进行递推修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,进而得到最优估计参数。仿真结果表明,该方法对于时变的量测噪声具有较强的自适应性,总场补偿误差从175.8 nT降低到6.7nT,X、Y、Z方向的补偿误差分别由59.2、110.2、122.2 nT降低到6.0、1.7、1.5 nT,总量和分量补偿精度显著提高。最后通过构建矢量测量系统实验验证了改进方法具有较快的收敛速度且具有更高的补偿精度,为磁场测量误差矢量补偿提供了良好的借鉴。