簡介
地磁導航原理《地磁導航原理》全面介紹了涉及地磁導航的基本理論和與之相關的自差校正理論，全書共分為五章。第1章闡述了與地球磁場和船磁有關的基礎理論、基本計算方法和船磁理論，為後續的自差理論的研究奠定基礎；第2章介紹了當前用於敏感磁場的基本方法，主要包括磁羅盤技術和磁場感測器技術；第3章介紹了船磁引起的自差分析方法和自差校正理論；第4章分別對地磁導航系統的自差校正方法進行了描述，具有很強的實踐指導意義；第5章就當前與地磁導航相關的課題進行了簡要的敘述；第6章就在地磁導航信息處理中用到的數學方法進行簡要概述，對提高現代地磁導航中信息處理的能力提供一些幫助。.
目錄
第1章地球磁場.
1.1地磁學研究與地磁導航
1.2地磁場的分布
1.2.1地磁要素
1.2.2地磁圖
1.3地磁場的組成及起源
1.3.1地磁場的組成
1.3.2地磁場各組成部分的特點及其成因
1.4地磁場的解析模式
1.4.1地磁場的一級近似表示
1.4.2地磁場的球諧模式
1.4.3地磁場的偶極子模式
1.4.4地區性地磁場模式
1.5地磁極漂移
1.5.1相關分析法
1.5.2球諧分析方法
第2章敏感地磁的方法
2.1磁羅經技術
2.1.1磁羅經的分類
2.1.2磁羅經的結構
.2.1.3在艦船上安裝羅經
2.1.4磁羅經的檢查
2.1.5磁羅經技術指標的檢測方法
2.2磁通門技術
2.2.1磁通門原理
2.2.2磁通門感測器
2.3固態器件技術
2.3.1霍耳器件
2.3.2磁阻器件
2.4直感式地磁導航系統的一般結構
第3章船磁引起的自差
3.1磁化與船磁模型
3.1.1船磁的基本描述
3.1.2船磁產生的力與自差
3.2船磁力與自差
3.2.1指北力和自差力
3.2.2自差公式
3.2.3傾斜自差
3.3直感式地磁導航系統的自差分析
3.3.1船舶的磁航向
3.3.2船舶的姿態
3.3.3船磁引起的自差
3.4自差隨磁緯度的變化
第4章自差校正方法
4.1磁羅經的自差校正方法
4.1.1半圓自差的校正原理
4.1.2象限自差的校正原理
4.1.3傾斜自差的校正原理
4.1.4自差係數的計算
4.2磁羅經的剩餘自差測定和計算..
4.2.1測定剩餘自差的方法
4.2.2剩餘自差表的計算
4.3磁羅經自差消除的具體步驟
4.3.1校正傾斜自差
4.3.2校正半圓自差
4.3.3校正象限自差
4.3.4消除固定自差
4.3.5測定剩餘自差
4.4直感式地磁導航系統的自差校正
4.4.1多航向比對法自差校正
4.4.2旋迴法自差校正
4.5一次自差校正後的適應範圍
第5章地磁組合與匹配導航技術
5.1GPS／地磁組合導航技術
5.1.1構成方式
5.1.2系統組合濾波算法
5.2水下地磁匹配導航技術
5.2.1水下地磁匹配導航相關技術分析
5.2.2影響水下地磁匹配導航的因素
5.2.3實現水下地磁匹配導航的一般方法
5.2.4地磁匹配算法
第6章導航信息估計與濾波常用方法
6.1幾種線性估計的方法
6.1.1最小二乘估計
6.1.2最小方差估計
6.1.3極大驗後估計
6.1.4極大似然估計
6.1.5幾種估計的比較
6.2卡爾曼濾波
6.2.1基本卡爾曼濾波
6.2.2卡爾曼濾波精度分析
6.2.3初始條件對卡爾曼濾波精度的影響
6.2.4噪聲協方差陣對卡爾曼濾波精度的影響
6.3H∞濾波與聯邦濾波
6.3.1H∞濾波基本理論
6.3.2H∞控制的標準設計問題求解
6.3.3聯邦卡爾曼濾波
6.3.4廣義联邦濾波
6.4非線性濾波方法
6.4.1自適應濾波
6.4.2其他幾種方法非線性濾波
參考文獻...
前言
地磁場是地球系統的基本物理場，其為天然的矢量場，為船舶的定位定向及姿態控制航海提供了優良的天然坐標系。利用地磁進行導航，在技術上具有無源、無輻射、全天時、全天候、全地域、體積小、功耗低、性能可靠、抗干擾強的特點，一直是不可缺少的基本導航定位手段。現代地磁感測器研製技術的進步，使精確測量船舶航向和姿態成為現實，當已知船舶航行的速度、起始坐標和航行時間，就可以實時計算出其位置，並引導其準確到達目的地。
指南針是我國古代四大發明之一。遠在2600多年之前，我國祖先就已經發現了天然磁鐵的物理性質並加以套用。在11世紀末把指南針運用到航海上，隨後傳入阿拉伯，再由阿拉伯傳入歐洲，為人類歷史的發展做出了巨大的貢獻。
隨著科學技術和航海事業的發展，地磁導航技術也走過了漫長的發展道路。由以磁、機結構一體的普通羅經，經磁、機、光結構一體的反射式磁羅經或投影式磁羅經，發展到今天磁、機、電結構一體的且以電子結構為主的磁通門羅經。羅經所顯示的航向由只能在羅盆處讀取，到可在羅盆處和光電反射盤上兩處讀取，發展到今天除在主羅經上讀取外，還可在需要航向的地方讀取。顯示的形式也由度盤顯示發展到數字顯示。
感測器技術的發展使得利用磁場感測器直接敏感地磁獲得導航信息成為了現實，其導航信息的精度和實時性得到了極大的提高。在利用直感式地磁場感測器構成導磁導航系統中，為獲得高精度導航信息，就必須對由於船磁引起的自差進行校正。由此引出校正自差的方法與羅盤式地磁導航系統的不同，對此，在本書中做了較為詳盡的分析。
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