旋翼无人机全张量磁梯度数据软补偿方法研究
发布时间：2021-11-16 10:49
随着超导量子干涉仪及超导全张量磁梯度仪研制开发取得突破性进展,航空全张量磁梯度测量逐渐成为航空磁测前沿技术之一。因无人机移动平台及测量系统（吊舱）制造过程中不可避免使用部分铁磁性材料部件,在实测作业时,平台本身会产生复杂的干扰磁场,降低全张量磁梯度数据的信噪比。本文基于前人对航磁总场数据软补偿方法的研究,针对旋翼无人机悬挂吊舱式全张量磁梯度测量方式,构建全张量磁梯度数据的软补偿模型。通过建立理论模型,利用仿真数据进行试算,验证了本文提出的软补偿方法的可行性。文中总结了构建软补偿模型所涉及的通用理论基础,并作出部分尝试性研究,主要有以下几点:1.梳理了三类坐标系（地理坐标系、地心坐标系及导航坐标系）之间相互转换的理论公式。因无人机及吊舱实测作业时姿态发生改变,故梳理了三分量及全张量在北东地导航坐标系（基准坐标系）与吊舱坐标系之间相互转换的理论公式。为计算国际地磁参考场的全张量磁梯度数据,梳理了地心球坐标系与局部东北天坐标系下磁位导数的转换公式。2.基于国际地磁参考场模型,推导出计算地磁全张量磁梯度的理论表达式。便于计算学习飞行轨迹上的理论全张量磁梯度数据,参与求解软补偿系数。同时,选取一...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 研究现状
1.3 研究内容与论文结构
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
第2章 坐标转换原理
2.1 三类坐标系之间的相互转换
2.1.1 地理坐标系与地心空间直角坐标系
2.1.2 地心空间直角坐标系与北东地导航坐标系
2.1.3 地理坐标系与北东地导航坐标系
2.1.4 地理坐标系与地心球坐标系
2.2 北东地导航坐标系与吊舱坐标系的相互转换
2.3 地心球坐标系与局部东北天坐标系下磁位导数的转换
2.4 本章小结
第3章 基于IGRF模型计算全张量磁梯度
3.1 IGRF模型简介及应用现状
3.2 基于IGRF模型计算全张量磁梯度的理论基础
3.3 基于IGRF模型计算全张量磁梯度试算结果
3.4 本章小结
第4章 FTMG数据软补偿
4.1 航磁总场软补偿简介
4.2 FTMG数据中磁干扰划分
4.3 FTMG数据软补偿模型构建
4.3.1 旋翼无人机干扰磁场测量实验
4.3.2 软补偿系数求解
4.3.3 FTMG数据软补偿
4.4 本章小结
第5章 学习飞行模拟
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录1
附录2
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]IGRF12和WMM2015模型在中国区域的精度评估及其适用性分析[J]. 聂琳娟,邱耀东,申文斌,张素琴,张兵兵. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(09)
[2]IGRF国际地磁参考场模型的计算[J]. 杨梦雨,管雪元,李文胜. 电子测量技术. 2017(06)
[3]航磁补偿技术及补偿质量的评价方法[J]. 刘首善,唐林牧,许庆丰,吴芳. 海军航空工程学院学报. 2016(06)
[4]固定翼无人机航磁探测系统的磁补偿模型分析[J]. 王婕,郭子祺,刘建英. 航空学报. 2016(11)
[5]直升机平台背景磁干扰建模与求解[J]. 赵建扬,林春生,贾文抖,翟国君. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]一种磁张量探测系统载体的磁张量补偿方法[J]. 张光,张英堂,尹刚,任国全,李志宁,范红波. 地球物理学报. 2016(01)
[7]国际地磁参考场的计算与软件实现[J]. 柴松均,陈曙东,张爽. 吉林大学学报(信息科学版). 2015(03)
[8]航磁测量飞机飞行姿态影响及矫正[J]. 周文月,黄大年,于显利,孟兆海,王泰涵. 世界地质. 2015(01)
[9]国内主要航空物探飞行平台特点及发展[J]. 崔志强,胥值礼,孟庆敏. 物探与化探. 2014(06)
[10]Matlab实现IGRF国际地磁参考场模型的计算[J]. 冯春. 内蒙古石油化工. 2014(12)
博士论文
[1]航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究[D]. 修春晓.中国地质大学(北京) 2018
[2]高温超导全张量磁梯度测量技术研究[D]. 申茂冬.吉林大学 2017
硕士论文
[1]高精度航磁补偿的系数求解方法研究[D]. 马蕾.哈尔滨工业大学 2019
[2]航空地磁探测中地磁矢量测量误差补偿算法研究[D]. 胡浪.华中科技大学 2019
[3]航磁测量平台磁干扰补偿算法研究[D]. 刘德华.电子科技大学 2019
[4]一种航空地磁总场测量软补偿技术研究[D]. 郭昌华.吉林大学 2016
[5]航空平台磁干扰补偿与仿真技术研究[D]. 任可欣.哈尔滨工业大学 2014
[6]飞行器磁干扰场学习补偿飞行中的姿态控制方法研究[D]. 张瑶.哈尔滨工程大学 2015
[7]无人机航磁测量中载体干扰磁场补偿方法研究[D]. 朱学军.国防科学技术大学 2014
[8]常用大地坐标系相互转换的设计与实现[D]. 金郁萍.电子科技大学 2011
[9]测量坐标转换模型研究与转换系统实现[D]. 牛丽娟.长安大学 2010
[10]航磁补偿技术研究[D]. 刘晓杰.吉林大学 2009
本文编号：3498737
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 研究现状
1.3 研究内容与论文结构
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
第2章 坐标转换原理
2.1 三类坐标系之间的相互转换
2.1.1 地理坐标系与地心空间直角坐标系
2.1.2 地心空间直角坐标系与北东地导航坐标系
2.1.3 地理坐标系与北东地导航坐标系
2.1.4 地理坐标系与地心球坐标系
2.2 北东地导航坐标系与吊舱坐标系的相互转换
2.3 地心球坐标系与局部东北天坐标系下磁位导数的转换
2.4 本章小结
第3章 基于IGRF模型计算全张量磁梯度
3.1 IGRF模型简介及应用现状
3.2 基于IGRF模型计算全张量磁梯度的理论基础
3.3 基于IGRF模型计算全张量磁梯度试算结果
3.4 本章小结
第4章 FTMG数据软补偿
4.1 航磁总场软补偿简介
4.2 FTMG数据中磁干扰划分
4.3 FTMG数据软补偿模型构建
4.3.1 旋翼无人机干扰磁场测量实验
4.3.2 软补偿系数求解
4.3.3 FTMG数据软补偿
4.4 本章小结
第5章 学习飞行模拟
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录1
附录2
作者简介及在学期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]IGRF12和WMM2015模型在中国区域的精度评估及其适用性分析[J]. 聂琳娟,邱耀东,申文斌,张素琴,张兵兵. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(09)
[2]IGRF国际地磁参考场模型的计算[J]. 杨梦雨,管雪元,李文胜. 电子测量技术. 2017(06)
[3]航磁补偿技术及补偿质量的评价方法[J]. 刘首善,唐林牧,许庆丰,吴芳. 海军航空工程学院学报. 2016(06)
[4]固定翼无人机航磁探测系统的磁补偿模型分析[J]. 王婕,郭子祺,刘建英. 航空学报. 2016(11)
[5]直升机平台背景磁干扰建模与求解[J]. 赵建扬,林春生,贾文抖,翟国君. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]一种磁张量探测系统载体的磁张量补偿方法[J]. 张光,张英堂,尹刚,任国全,李志宁,范红波. 地球物理学报. 2016(01)
[7]国际地磁参考场的计算与软件实现[J]. 柴松均,陈曙东,张爽. 吉林大学学报(信息科学版). 2015(03)
[8]航磁测量飞机飞行姿态影响及矫正[J]. 周文月,黄大年,于显利,孟兆海,王泰涵. 世界地质. 2015(01)
[9]国内主要航空物探飞行平台特点及发展[J]. 崔志强,胥值礼,孟庆敏. 物探与化探. 2014(06)
[10]Matlab实现IGRF国际地磁参考场模型的计算[J]. 冯春. 内蒙古石油化工. 2014(12)
博士论文
[1]航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究[D]. 修春晓.中国地质大学(北京) 2018
[2]高温超导全张量磁梯度测量技术研究[D]. 申茂冬.吉林大学 2017
硕士论文
[1]高精度航磁补偿的系数求解方法研究[D]. 马蕾.哈尔滨工业大学 2019
[2]航空地磁探测中地磁矢量测量误差补偿算法研究[D]. 胡浪.华中科技大学 2019
[3]航磁测量平台磁干扰补偿算法研究[D]. 刘德华.电子科技大学 2019
[4]一种航空地磁总场测量软补偿技术研究[D]. 郭昌华.吉林大学 2016
[5]航空平台磁干扰补偿与仿真技术研究[D]. 任可欣.哈尔滨工业大学 2014
[6]飞行器磁干扰场学习补偿飞行中的姿态控制方法研究[D]. 张瑶.哈尔滨工程大学 2015
[7]无人机航磁测量中载体干扰磁场补偿方法研究[D]. 朱学军.国防科学技术大学 2014
[8]常用大地坐标系相互转换的设计与实现[D]. 金郁萍.电子科技大学 2011
[9]测量坐标转换模型研究与转换系统实现[D]. 牛丽娟.长安大学 2010
[10]航磁补偿技术研究[D]. 刘晓杰.吉林大学 2009
本文编号：3498737
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