地磁匹配中的地磁日变效应与修正

摘要

地磁匹配导航以其高度自主性、隐蔽性、无累积误差等优点，成为当前国内外导航领域研究的热点，具有巨大的军事应用价值。然而，导航精度不高严重制约了地磁导航技术领域的快速发展和广阔的工程应用。作为平静时期地球变化磁场的主要成分，地磁日变是地磁匹配导航的主要误差来源之一，消除地磁日变的影响是高精度地磁匹配导航必须解决的一项关键技术。本文利用地磁台站的实测数据，分析了地磁匹配导航中的日变效应及其对地磁匹配的影响，提出基于FMI方法和多维特征量匹配对地磁匹配中的日变效应进行修正，消除地磁日变的影响，从而提高地磁匹配导航的精度，为地磁导航技术的深入研究和工程应用提供理论基础和技术支持。具体研究工作如下：
　　分析了地磁日变的物理起源及时空分布特征，探讨了中国地区地磁日变在地方时依赖性、纬度变化和季节变化等方面的特征；概述了地磁匹配算法的研究现状、关键技术和发展趋势。
　　分别基于IGRF11模型和多维特征量匹配分析了地磁日变对地磁匹配导航的影响。基于IGRF11模型的定性分析表明，即使在地磁变化较为平缓的区域，日变仍对匹配定位产生较大的影响。分别利用广州、兰州、北京十三陵三个地磁台站分均值数据，基于多维特征量匹配定量分析了地磁日变效应。结果表明，匹配定位误差呈现出类似于日变形态的变化特征，且纬度效应显著，广州台站纬度方向上的最大误差达0.189度，经度误差达0.492度。
　　提出将FMI方法与多维特征量匹配相结合对地磁日变效应进行修正，消除地磁日变的影响。匹配结果表明，该方法能较为有效地消除地磁日变对地磁匹配的影响，至少能提高匹配定位精度一个量级。

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缩略词

第一章 绪论

1.1 地磁匹配导航具有重要的军事价值和广阔的工程应用前景

1.2 国内外地磁匹配导航的研究现状

第二章 地磁日变理论和分析技术

2.1 地磁日变理论

2.2地磁日变分析方法

2.3本章小结

第三章 地磁匹配导航算法

3.1地磁匹配导航原理

3.2匹配导航算法概述

3.3 地磁匹配导航算法的关键技术

3.4 地磁匹配导航算法的发展趋势

3.5本章小结

第四章 地磁日变对地磁匹配的影响

4.1基于IGRF11模型的日变效应分析

4.2基于多维特征量匹配的日变效应定量分析

4.3本章小结

第五章 地磁匹配中的日变修正

5.1 研究流程

5.2 地磁日变的提取

5.3 地磁基准图和实时图的建立

5.4 匹配过程

5.5 数据来源与处理

5.6 结果与分析

5.7 结论

5.8本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文