基于两层嵌套线圈的磁场快速模拟方法

针对地磁导航半实物仿真系统仿真时钟滞后于自然时钟这一问题,提出一种基于两层嵌套亥姆霍兹线圈的磁场快速模拟方法。首先,从理论上分析了磁场模拟滞后的原因。然后,提出一种采用两层嵌套线圈模拟磁场的方法,将待模拟磁场分解为稳定磁场和变化磁场两部分,其中,外层线圈匝数较多电感较大,用于模拟较大的稳定磁场,不参与动态磁场的模拟;内层线圈匝数较少电感较小,用于模拟小范围的变化磁场,实现磁场的快速变化。同时,提出了两层嵌套亥姆霍兹线圈的设计流程,以此为指导加工制作了一套小型磁场模拟装置,并对其进行了误差校正和精度验证。最后,对该磁场模拟装置的实时性进行了实测实验,实验结果表明,该设计方法较传统方法实时性提高了4.1倍,能够极大地提高磁场模拟的实时性,可以为地磁导航半实物仿真系统实时性的提高提供一种参考。