基于有限脉冲响应模型的飞机磁场补偿方法

通过分析飞机磁场数学模型,将飞机磁场表示成方向余弦与其乘积项的函数。鉴于模型参数之间存在很强的复共线性,提出了基于有限脉冲响应模型飞机磁场补偿方法。该方法将光泵磁强计和三轴磁强计的输出作为有限脉冲响应模型的输入,由带通滤波器提取信号中的变化成分,再用最小方差估计有限脉冲响应模型参数,并利用有限脉冲响应模型参数计算飞机磁场。从测量总磁场中减去飞机磁场,可得到目标信号磁场数据。最后,通过计算机仿真验证了该磁场补偿方法的有效性。

地磁场梯度对飞机磁场求解精度的影响分析

分析了地磁场梯度对飞机磁场模型的影响,利用飞机磁补偿实验数据及地磁场梯度仿真数据,对考虑地磁场梯度和不考虑地磁场梯度两种情况下飞机磁场的求解结果进行了比较,并对飞机在0°、90°、180°、270°四个特定航向上,进行横滚、俯仰、偏航机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿实验。仿真结果表明,地磁场梯度引起的模型系数计算偏差最大可达5.24,相应的磁干扰补偿率将下降35.3%。

地磁场水平梯度对飞机磁干扰补偿精度的影响

分析了地磁场水平梯度对飞机磁场模型的影响,利用航空磁测试验数据和地磁场水平梯度仿真数据,对飞机磁场模型系数进行了求解计算,并对飞机在特定航向上机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿试验。计算和仿真试验结果表明:地磁场水平梯度引起的飞机磁场和方向余弦变化会使飞机磁场求解结果产生偏差,从而降低飞机磁干扰补偿精度。

飞机对水下目标探测干扰磁场模型化补偿算法

针对高精度航空磁探的需求,考虑地磁总强度的变化引起的涡流场,改进基于Tolles-Lawson方程的飞机磁场模型,研究了利用磁场三分量获取方向余弦的误差控制,基于偏最小二乘回归算法求解模型参数,对飞机背景干扰磁场进行模型化补偿;对补偿算法进行了数据仿真,结果表明:模型化补偿算法有效的衰减飞机本身的磁场干扰,保留瞬态的微弱磁场信号,显著提高了对远场弱磁信号的探测能力。

基于预测残差平方和的飞机干扰磁场模型求解

针对飞机干扰磁场模型求解时均方误差较大的问题,本文提出了将岭估计的预测残差平方和(PRESS)方法引入飞机干扰磁场模型求解。PRESS法通过计算时间序列的预测残差平方和,选取最小预测残差平方和意义下的最优岭参数。仿真表明:岭估计的均方误差明显小于LS估计,并且PRESS法的均方误差小于岭迹法和GCV法。实验表明:采用PRESS法的岭估计补偿后的信噪比最高,在飞机磁补偿中与其它方法相比具有明显的优越性。