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- 航空平台磁干扰补偿与仿真技术研究
- 作者： 任可欣 来源： 哈尔滨工业大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航磁干扰模型 病态性 时变性 参数估计
- 描述： 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稳定的根源,并以此提出了改进的算法,提升了补偿精度。提出了一种新型的基于时变参数估计的自适应磁干扰补偿方案,并在该方案框架下,设计了基于阻尼—遗忘因子的自适应补偿算法。对经典磁干扰模型中外磁场恒定假设做出了修正,考虑补偿系数的时变特性,提出自适应的补偿方案并设计了算法,在该算法下,实现了高精度的补偿。通过对磁异常信号进行仿真实验,对提出算法补偿后的结果进行检测,检测结果表明并没有破坏磁异常信号,从而证明了本文提出模型及算法的正确性与可靠性。