·理论操素
地磁匹配导航的精度分析
郑丽华
（长庆油田分公司第三采油技术服务处事务管理站
陕西西安
750006)
数字技术与应用
要]针对一种新的导航系统一地磁匹配导航的精度进行了研究。在介绍了地磁匹配导航的基本原理的基础上，给出了地磁匹[摘
配系统的形式化模型。分析了影响地磁匹配导航精度的决定因素，最后从硬件和软件2个方面给出了提高其定位精度的途径。
[关键词]地磁匹配
导航精度
[中图分类号JV249.32
惯性导航系统
[文献标识码]A
[文章编号]1007-9416（2010)07014902
Precision analysis of geomagnetic matching navigation
Zhen Lihua
(Chang qing Branch, oil city of Yin Chuanyinchuan,750006)
[ABSTRACTIThe precision of a new navigation system—geomagnetic matching (GM) navigation was investigated. After the
Crucial factors affecting GM navigation
introduction of the basic principles of GM system, the formalized model of GM was given.
precision was analyzed, and the ways, from the two aspects of hardware and software, to enhance the performance of GM navigation were proposed finally.
[KEY WORDSJGeomagnetic matching; navigation precision, inertial navigation system
1引言
是一个失量场，是地球固有的
地磁场是
公共资源，具有全天时、全天镁、全地城的特征。在地球近地空间内任意··点的避场强度矢量其有唯-性，且与该点的经纬度一一对应，只要准确确定各点的地磁场失量即可实现全球定位。
所调地磁匹配GM(Geomagnetic Matching)导航，实质是由惯性导航系统(INS)、地磁传感器和地磁基准图等构成的组合导航，该系统的显差特点是能消除 INS的累积误差，修正INS的导航系统，提高导航精度。GM系统作为一种新型导航系统之所以引起人们的广泛注意且H益受到关注1-21,是因为地磁场是地球的固有磁场，具有全天时、全地域、全天、良好的隐鼓性等特点的。
2地磁匹配导航的原理及特点 21地磁匹配导航的原理
地磁匹配系统硬件设备土要由以下几部分组成：INS、地磁传感器、地磁基准
地避传感器
地磁数据库
债导系统个
万方数据
数据处理
数提取
图以及解算计算机等。其简化方块图如图 1所示。
地磁匹配系统的工作原理；飞行器在飞越航线上某些特定的区城（地磁匹配区）时，利用地磁传感器测量飞行器的地破强度值，同时根据慎性导航系统所输出的位置信息，从地磁基准图中某-区域内提取相应的数据信息。利用匹配算法对地磁强度的实时测量值和基准图上的数据进行匹配获得故佳配位置，并利用位置信息校正慢性导航系统，
2.2地磁匹配导航的特点
(1)可与惯性导航系统组合使用，校正远程制导中的积累误差。
(2)可弥补航导弹现有中制导方式在跨平原，水域作战时存在的缺陷。
(3)可实现变轨制导，提高导弹的突防能力。
(4)属于被动制导，具有良好的隐般性和抗干扰性（如图1)。
3地磁匹配导航的形式化模型由地磁匹配系统的原知，地磁匹配
地避实建数频
园配
地磁图数据
本位置参考
误差校正
图1
位
地磁匹配系统原理
组导航
验出
模型可以形式化的描述如下：
状态方程（INS误差模型）：
e.=f(e,o,
观测方程（观测模型）：
与=+e,-()+ 已知信息：
D, -(X.X)
(2)
DTED=Zh()8(x-)(3) 其中：
X, (,",高,)(4)("y) (5) h(x)=(x)+,(6)
8(x)=
0
o=x X#0 (7)
(1)
式中，e表示k时剩INS系统的定位误差，J,(eo,)表示k时刻INS误差e,的变化规律。又表示k时刻飞行器的真实价置，x，表示k时INS指示的飞行器的位置，()表示x位置处的地磁强度值， DTED是地磁联准图，(x)表示地磁基准图中存储的位置x，处的地磁强度值，义是表时刻地磁传感器测量的地磁强度值，易是系统噪声，U，是地磁强度测景噪声， u，是地磁基准图的地磁蛋度值误差。
地磁匹配的H的是极据DTED，在获得已知信息D,的情况下，估算飞行器的位置垒标信息X或者INS系统的位置误差 e
把飞行器INS位置误差e,看作状态，地磁强度测量值看作观测量，这就是一个状态估计间题，INS的位置误差e,是关事
数字技术与应用
149