[发明专利]一种应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法

权利要求书

1.一种应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法，其特征在于，包括：

步骤1)当地磁导航滤波算法稳定后，计算当前卫星轨道周期内地磁场测量数据与地磁场模型输出数据之间的量测残差；

步骤2)利用傅里叶变换辨识量测残差的频率信息；

步骤3)依据量测残差在频率下的表达式拟合量测残差与纬度之间的关系，建立残差数学模型；

步骤4)将下一卫星轨道周期内地理纬度数据输入到残差的数学模型中，计算获得地磁场模型在下一卫星轨道周期内的量测残差的补偿信息。

2.根据权利要求1所述的应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法，其特征在于，所述步骤2)中傅里叶变换的表达式为：

其中：A_i,ω_i,分别表示各余弦分量的幅值、频率和相位；t表示时间；C为常值项；ΔB_x/z表示北东下坐标系的x和z两个方向的量测残差；所述地磁场测量数据包括x、y和z三个矢量方向的测量数据。

3.根据权利要求2所述的应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法，其特征在于，所述的步骤2)与步骤3)之间还包括：设定幅值的阈值为4nT，利用阈值与步骤2)获得的频率信息中各余弦分量的幅值进行比较，选择幅值大于该阈值的余弦分量，作为步骤3)中参与拟合的频率信息。

4.根据权利要求2或3所述的应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法，其特征在于，所述步骤3)中的残差数学模型表示为：

其中，η_i＝aω_i；θ为纬度值；a为斜率，b为常值。

5.根据权利要求2或3所述的应用于地磁导航中的地磁场模型误差补偿方法，其特征在于，所述步骤4)中量测残差的补偿计算公式表示为：

其中，u,d分别表示在卫星运行周期内轨道上升和下降两个阶段，ΔB₂表示后一轨道周期内补偿后的量测残差，B_测,B_模分别表示后一轨道周期内地磁场强度的实测值与地磁场模型的输出值，和分别表示轨道上升和下降两个阶段中三个矢量方向的量测残差补偿值，θ₂表示后一轨道周期内的纬度值，f₁(θ₂)表示将后一轨道周期内的纬度值θ₂代入前一轨道周期所建立的残差数学模型。