航空平台磁干扰补偿与仿真技术研究
发布时间：2021-12-18 08:15
航磁补偿技术是指,在航磁探测中,为了检测磁异常目标信号,需要采取合理的技术手段消除因飞机自身材料和机动产生的磁干扰,难点在于既要保证高精度的补偿效果以达到凸显磁异常信号的目的,又要保证磁异常信号在补偿过程中不被破坏。本文完成的主要工作均在不破坏磁异常信号的前提下。在考虑外磁场变化的情况下,推导了航空平台磁干扰数学模型。经典的磁干扰T-L模型,假设外磁场是恒定的,造成了模型误差。本文从物理学原理出发,对航空平台磁干扰产生的产生机理做了深入分析,在考虑外磁场变化的情况下,建立了航空平台磁干扰模型;并同经典的T-L模型对比分析,指出了磁补偿技术改进方向,即修正T-L模型中外磁场恒定的假设以及提高补偿系数的求解精度。此外,采用阵列化的思想,搭建了磁干扰数值仿真平台。提出了基于方差扰动的模糊C-means数据自动筛选算法。为了提高计算补偿系数的精度,在校准飞行阶段要选择高质量的数据,以防止不良数据对参数估计带来的消极影响。针对数据该问题,提出了一种自动筛选算法。提出了基于广义交叉验证的截断奇异值分解参数估计算法。针对磁干扰模型的病态性问题,深入分析了病态性对参数估计造成的影响,发现了其造成参数不...
【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 航空平台磁补偿概述
1.2.1 航空平台磁补偿方案流程
1.2.2 国内外研究现状
1.2.3 磁补偿的评测标准
1.3 论文主要研究内容
第2章 航空平台磁补偿关键技术分析
2.1 引言
2.2 航空平台磁干扰模型分析与推导
2.2.1 航空平台磁干扰模型分析
2.2.2 坐标系建立
2.2.3 航空平台恒定磁场分析
2.2.4 航空平台感应磁场分析
2.2.5 航空平台涡流磁场分析
2.2.6 航空平台磁干扰模型推导
2.3 航空平台磁干扰模型及求解精度分析
2.3.1 航空平台磁干扰模型的时变性分析
2.3.2 航空平台磁干扰模型的病态性分析
2.4 本章小结
第3章 航空平台磁补偿数据预处理技术
3.1 引言
3.2 数据特征分析
3.3 模糊C-means聚类算法分析
3.3.1 模糊C-means聚类算法简介
3.3.2 模糊C-means聚类算法结果分析
3.4 基于方差扰动的模糊C-means数据自动筛选算法
3.5 实验结果
3.6 本章小结
第4章 磁干扰模型病态性参数估计算法
4.1 引言
4.2 矩阵病态性对参数估计的影响根源分析
4.3 磁干扰模型病态性参数估计算法设计
4.3.1 奇异值分解
4.3.2 广义交叉验证准则
4.3.3 基于广义交叉验证的截断奇异值分解参数估计算法
4.4 实验结果
4.5 本章小结
第5章 基于时变的磁干扰模型补偿方案
5.1 引言
5.2 基于时变参数估计的自适应磁干扰补偿方案
5.3 基于时变参数估计的自适应磁干扰补偿算法
5.3.1 递推阻尼最小二乘算法
5.3.2 基于阻尼-遗忘因子的自适应磁干扰补偿算法
5.4 异常信号仿真及检测
5.4.1 磁异常信号仿真
5.4.2 磁异常信号检测
5.5 实验结果
5.6 本章小结
第6章 航空平台磁干扰数值仿真平台设计与实现
6.1 引言
6.2 仿真平台总体设计
6.3 飞行仿真子系统设计与实现
6.4 干扰磁场仿真子系统设计与实现
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的航磁补偿系数求解算法 [J]. 郑文超,牛夏牧,韩琦. 智能计算机与应用. 2014(01)
[2]基于改进岭估计的飞行器背景磁干扰的建模与补偿 [J]. 张宁,林春生. 系统工程与电子技术. 2012(05)
[3]基于FlightGear飞行仿真软件数据的采集与处理 [J]. 王立波,张复春,高文琦,易龙龙. 电子设计工程. 2011(24)
[4]世界地磁模型WMM2010及其应用 [J]. 李忠亮,边少锋. 舰船电子工程. 2011(02)
[5]磁性物体磁偶极子模型适用性的试验研究 [J]. 张朝阳,肖昌汉,高俊吉,周国华. 应用基础与工程科学学报. 2010(05)
[6]量子磁力仪再评说 [J]. 董浩斌,张昌达. 工程地球物理学报. 2010(04)
[7]我国航空重磁勘探技术现状与发展趋势 [J]. 熊盛青. 地球物理学进展. 2009(01)
[8]地磁导航发展与关键技术 [J]. 周军,葛致磊,施桂国,刘玉霞. 宇航学报. 2008(05)
[9]“十五”以来我国航空物探进展与展望 [J]. 熊盛青. 物探与化探. 2007(06)
[10]递推阻尼最小二乘法 [J]. 林茂琼,陈增强,袁著祉. 高校应用数学学报A辑(中文版). 2000(01)
本文编号：3541993
【文章来源】： 哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 航空平台磁补偿概述
1.2.1 航空平台磁补偿方案流程
1.2.2 国内外研究现状
1.2.3 磁补偿的评测标准
1.3 论文主要研究内容
第2章 航空平台磁补偿关键技术分析
2.1 引言
2.2 航空平台磁干扰模型分析与推导
2.2.1 航空平台磁干扰模型分析
2.2.2 坐标系建立
2.2.3 航空平台恒定磁场分析
2.2.4 航空平台感应磁场分析
2.2.5 航空平台涡流磁场分析
2.2.6 航空平台磁干扰模型推导
2.3 航空平台磁干扰模型及求解精度分析
2.3.1 航空平台磁干扰模型的时变性分析
2.3.2 航空平台磁干扰模型的病态性分析
2.4 本章小结
第3章 航空平台磁补偿数据预处理技术
3.1 引言
3.2 数据特征分析
3.3 模糊C-means聚类算法分析
3.3.1 模糊C-means聚类算法简介
3.3.2 模糊C-means聚类算法结果分析
3.4 基于方差扰动的模糊C-means数据自动筛选算法
3.5 实验结果
3.6 本章小结
第4章 磁干扰模型病态性参数估计算法
4.1 引言
4.2 矩阵病态性对参数估计的影响根源分析
4.3 磁干扰模型病态性参数估计算法设计
4.3.1 奇异值分解
4.3.2 广义交叉验证准则
4.3.3 基于广义交叉验证的截断奇异值分解参数估计算法
4.4 实验结果
4.5 本章小结
第5章 基于时变的磁干扰模型补偿方案
5.1 引言
5.2 基于时变参数估计的自适应磁干扰补偿方案
5.3 基于时变参数估计的自适应磁干扰补偿算法
5.3.1 递推阻尼最小二乘算法
5.3.2 基于阻尼-遗忘因子的自适应磁干扰补偿算法
5.4 异常信号仿真及检测
5.4.1 磁异常信号仿真
5.4.2 磁异常信号检测
5.5 实验结果
5.6 本章小结
第6章 航空平台磁干扰数值仿真平台设计与实现
6.1 引言
6.2 仿真平台总体设计
6.3 飞行仿真子系统设计与实现
6.4 干扰磁场仿真子系统设计与实现
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的航磁补偿系数求解算法 [J]. 郑文超,牛夏牧,韩琦. 智能计算机与应用. 2014(01)
[2]基于改进岭估计的飞行器背景磁干扰的建模与补偿 [J]. 张宁,林春生. 系统工程与电子技术. 2012(05)
[3]基于FlightGear飞行仿真软件数据的采集与处理 [J]. 王立波,张复春,高文琦,易龙龙. 电子设计工程. 2011(24)
[4]世界地磁模型WMM2010及其应用 [J]. 李忠亮,边少锋. 舰船电子工程. 2011(02)
[5]磁性物体磁偶极子模型适用性的试验研究 [J]. 张朝阳,肖昌汉,高俊吉,周国华. 应用基础与工程科学学报. 2010(05)
[6]量子磁力仪再评说 [J]. 董浩斌,张昌达. 工程地球物理学报. 2010(04)
[7]我国航空重磁勘探技术现状与发展趋势 [J]. 熊盛青. 地球物理学进展. 2009(01)
[8]地磁导航发展与关键技术 [J]. 周军,葛致磊,施桂国,刘玉霞. 宇航学报. 2008(05)
[9]“十五”以来我国航空物探进展与展望 [J]. 熊盛青. 物探与化探. 2007(06)
[10]递推阻尼最小二乘法 [J]. 林茂琼,陈增强,袁著祉. 高校应用数学学报A辑(中文版). 2000(01)
本文编号：3541993
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3541993.html
