地磁辅助导航中的潜艇干扰磁场

摘要

为了实现高精度的地磁辅助导航,必须从磁场传感器的测量数据中补偿潜艇干扰磁场,分离出准确的地磁场.分析了潜艇干扰磁场的来源,针对最主要的磁化磁场进行研究.建立了潜艇磁化磁场的方程和边界条件,采用有限元软件ANSYS进行仿真计算和分析.仿真结果表明,在地磁场作用下,潜艇下方距轴线1.25倍艇身半径处,磁化磁场强度为104nT;距轴线20倍艇身半径处,磁化磁场已减弱至50 nT左右.重点分析了潜艇下方距轴线1.5倍艇身半径处,磁化磁场的分布特性.分析表明,潜艇磁化场与地磁场之间存在线性转换关系;建立了线性转换矩阵,其中转换矩阵各元素只与空间点坐标、潜艇几何结构、材料特性有关.