题目：基于磁场异常检测的磁源定位与磁导航技术研究

磁源定位和磁导航技术中都用到了磁场信号检测仪器，而且均由飞行器携带，但是这两种技术利用的磁场信息中的不同部分。磁源定位技术利用的是磁场信号中的磁异常部分，需要排除地磁场信号，而磁导航技术需要的没有受到干扰的地磁场信息。本课题的研究的目的在于将这两种技术有机的结合起来，在磁场信号没有受到干扰时进行磁导航解算，在磁场信号受到干扰，即磁场异常时进行磁源定位解算，充分利用探测得到的磁场信号信息。在现有的磁罗盘技术的基础，进一步提高磁罗盘的导航精度，并研究磁源定位的相关技术，这对提高磁场信号检测设备的利用率、降低无人飞行器的整体成本具有重要的意义。

本论文在总结了前两代系统的基础上，根据实验室项目要求，并参考国外高水平的同类产品，设计并实现了一款精度更高的三轴磁罗盘系统。完成了系统底层驱动程序及数据采集和处理程序的编写，并实现了标定参数的掉电保存和通过USB接口对系统进行软件升级，同时设计了磁罗盘系统的对外通讯协议和界面。针对现有磁罗盘标定困难，使用不便等技术问题，提出了三轴磁传感器系统的在线标定算法。同时完成了三轴磁罗盘的航向解算，将三轴磁罗盘应用于磁导航技术中。

对磁偶极子模型的适用条件进行了仿真验证，在此基础上对磁源定位技术的反演定位算法及其误差分析进行了研究。为了克服现有磁场梯度测量技术安装困难，成本高昂等技术缺陷，提出了基于动态检测磁场梯度张量的测量方法。在此基础上讨论了反演定位算法，并对单磁源和多磁源条件下的定位算法进行了仿真验证。完成了动态检测测量磁场梯度张量这种新方法造成的磁定位误差的分析，通过分析各种误差源产生的误差，推导了这些误差对于磁源定位精度的影响。