一种无人机罗差修正方法

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1、第43卷第3期2013年5月航空计算技术Aem删ticalConlplniIlg’‰hrliqIleV01．43No．3Mav．2013一种无人机罗差修正方法韩兰懿1，米松林2，潘建军2，葛页2，张格2(1．军械工程学院车辆与电气工程系，河北石家庄050003；2．中国人民解放军63612部队，甘肃酒泉736100)摘要：栽体磁场的干扰是导致地磁导航精度较低的主要因素，在对无人机载体磁场干扰地磁场产生的地磁测量误差简要分析的基础上，将小姿态时地磁匹配导航采用的12系数误差补偿模型引入一种无人机地磁定向导航的罗差修正。在静态条件下，利用

2、无磁转台分别获取无人机在±300姿态角范围内有无干扰源的磁测数据。实验数据分析表明，通过补偿，栽体航向角在±50范围内其误差均方差由2．1740下降到0．3500，其余角度下航向角误差均方差则由2．2820下降到0．732。，满足无人机在大角度姿态飞行时航向稳定度优于±30的要求。关键词：栽体磁场；地磁干扰；误差补偿；罗差中图分类号：V241文献标识码：A文章编号：1671．654x(2013)03—0069一04Ⅳ【ethodofCo舶噼a鼹Correctio咀ofCenainUASHANL蚰一yil，MISong．1in2，PAN

3、Jiall．jun2，GEYe2，ZHANGGe2(1．脚口砌忧眦妒‰池口以尉唧觑Z西画乃唧百ng，D砌m，黜E，画，聊ri昭coZ如鲈，航批血∞，lg050003，吼i耽；2．踟如63612，死e尸M，五叼眦n736100，醌讹)Ab!itl灌ct：Themainf＆torleadingtodeclineingeomagneticnavigationaccuracyisthec谢ermagneticfield．B鹊edon锄alyzingtllegeomagneticmeasurementerrorwhichcausedbyUASc

4、枷erm弛peticinte卜ferencegeomagneticfield，leadtlIe12coe伍cientcompensationmodelintoUAS7comp鹊sdeViation，whichusedintIlegeomagrIeticmatchingnavig撕ononsmaugesture．IntIlestaticcondition，usethenon·mag-netictumtablerespectivelytoobtainma弘eticdataofUASintllerangeof±300attitudeangl

5、e，而thin一涮brencesourceor试tllout．ThedataanalysissIlows出atthroughthecompensation，出eerrorv撕anceofcarTierheading粕glein±5。r蛐geis舶m2．1740downto0．350。，锄dintllerestaIldetIleheading肌-西e’sen．orvarianceishDm2．2820d∞mto0．732。．Itsatisfiest11erequirementstllatmenightcoursesta-bilitysh

6、ouldbebetterth锄±3owhenacertain帅eofuASinl盯geandeattitudenies．Keywords：c删ermagIleticfield；geoma酗eticinte出rence；ermrcompensation；comp鹊sde、riation引言地磁场是地球的固有物理场¨屯J。近地空间任意点地磁场具有方向性且相对稳定，地磁导航正是利用地磁场这一特性对载体进行导航和定位”1。地磁导航可分为地磁定向导航、地磁参数递推滤波轨迹导航和地磁匹配定位导航MJ。无人机多采用地磁定向导航。目前，地磁导航仍处于

7、研究发展阶段，这主要是因为地磁测量系统会出现测量误差，使地磁导航精度偏低"J，无法完全满足需求。地磁测量系统出现测量误差是不可避免的，对于地磁航向测量系统，其误差主要有以下四种：制造误差、安装误差、姿态信号误差和罗差M】。其中，罗差是磁航向传感器受周围导磁材料影响而产生的航向测量误差，是地磁航向测量特有的一种误差。无人机等载体上不可避免地会含有导磁材料，由载体上的导磁材料产生的磁场统称为载体磁场。当地磁测量传感器周围存在导磁材料等干扰源时，这些干扰源所产生的载体磁场改变了传感器所在位置的地磁场的大小和方向，造成地磁测量误差，从而产生了

8、罗差。罗差是地磁导航误差的主要因素，所以修正地磁测量误差，减小罗差是地磁导航的研究重点。为修正地磁测量误差，必须对受载体磁场干扰的地磁场测量数据进行补偿。目前，针对载体磁场干扰的常用补偿技术有8航向矫正法、椭圆假设法"‘