包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115932987A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211429938.6(22)申请日2022.11.14(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人彭翔郭弘都长平张超(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师陈旭红(51)Int.Cl.G01V3/38(2006.01)G06F30/27(2020.01)G06N10/60(2022.01)G06F17/18(2006.01)G06F111/06(2020.01)权利要求书2页说明书17页附图5页(54)发明名称包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法(57)摘要本发明提供一种包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法、装置、设备及存储介质，方法包括：基于传统磁补偿模型，构建飞机平台的相对运动部件磁干扰模型；基于相对运动部件磁干扰模型将传统磁干扰补偿模型构建为新型平台磁补偿模型；利用智能优化算法获取相对运动部件模型中最优的相对运动部件旋转角度，并基于最优的相对运动部件旋转角度确定新型平台磁补偿模型的最优补偿系数；基于新型平台磁补偿模型、最优补偿系数和最优的相对运动部件旋转角度实时去除航空磁测量数据中的磁干扰。通过本发明能够在磁探测过程中去除平台整体部分和相对运动部件的机动磁干扰以及地磁梯度磁干扰，从而有效提高航空磁补偿的精度，进而提升航磁探测的性能。CN115932987ACN115932987A权利要求书1/2页1.一种包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法，其特征在于，包括：基于传统磁补偿模型，结合飞机平台的相对运动部件模型进行构建得到相对运动部件磁干扰模型；基于所述相对运动部件磁干扰模型将预设的传统磁干扰补偿模型构建为新型平台磁补偿模型；其中，所述传统磁干扰补偿模型包括所述传统磁补偿模型和地磁梯度磁干扰模型；利用预设的智能优化算法获取所述相对运动部件模型在不同航向上最优的相对运动部件旋转角度，并基于所述最优的相对运动部件旋转角度确定所述新型平台磁补偿模型的最优补偿系数；基于所述新型平台磁补偿模型、所述最优补偿系数和所述最优的相对运动部件旋转角度确定航空磁测量数据的干扰补偿量。2.根据权利要求1所述的包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法，其特征在于，所述基于传统磁补偿模型，结合飞机平台的相对运动部件模型进行构建得到相对运动部件磁干扰模型，具体包括：根据地磁场在刚性连接主体坐标系中的方向余弦以及所述相对运动部件模型的旋转角度确定地磁场在相对运动部件坐标系中的方向余弦；基于所述飞机平台的相对运动部件坐标系对应的固有场、感应场和涡流场三部分磁干扰固定补偿系数，以及所述地磁场在相对运动部件坐标系中的方向余弦进行构建得到相对运动部件磁干扰模型。3.根据权利要求1所述的包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法，其特征在于，所述利用预设的智能优化算法获取所述相对运动部件模型在不同航向上最优的相对运动部件旋转角度，并基于所述最优的相对运动部件旋转角度确定所述新型平台磁补偿模型的最优补偿系数，具体包括：对所述新型平台磁补偿模型添加滤波处理，并基于添加滤波处理后的新型平台磁补偿模型确定适应度函数；利用预设的智能优化算法对所述适应度函数进行求解，以获取所述相对运动部件模型在不同航向上最优的相对运动部件旋转角度；基于所述最优的相对运动部件旋转角度，利用预设的递推最小二乘法求解方程确定所述新型平台磁补偿模型的最优补偿系数。4.根据权利要求1所述的包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法，其特征在于，所述基于所述新型平台磁补偿模型、所述最优补偿系数和所述最优的相对运动部件旋转角度确定航空磁测量数据的干扰补偿量，具体包括：通过预设的磁通门磁力仪得到地磁场在所述刚性连接主体坐标系的方向余弦，基于所述地磁场在所述刚性连接主体坐标系的方向余弦确定所述传统磁补偿模型对应的第一相关基函数；利用GPS天线实时读取所述飞机平台的位置信息；基于所述最优的相对运动部件旋转角度以及地磁场在相对运动部件坐标系中的方向余弦确定所述相对运动部件模型对应的第二相关基函数；基于所述传统磁补偿模型对应的第一相关基函数、所述相对运动部件模型对应的第二2CN115932987A权利要求书2/2页相关基函数、所述最优补偿系数和所述位置信息进行计算得到所述航空磁测量数据的干扰补偿量。5.根据权利要求1所述的包含平台相对运动部件磁干扰的航空磁干扰补偿方法，其特征在于，所述传统磁补偿模型的构建方式具体为：基于所述飞机平台的刚性连接主体坐标系对应的固有场、感应场和涡流场三部分磁干扰固定补偿系数，以及地磁场在所述刚性连接主体坐标系的方向余弦进行构建得到。6.根据