题目：地磁/惯性组合导航方法研究

地磁场作为地球的固有资源，为航空、航天、航海提供了天然的坐标，地磁/惯性组合导航由于具有全自主、全天候等一系列特性，得到世界各国的重视。地磁/惯性组合导航基本工作原理是将预先选定的匹配区中的某种地磁场要素值制成数字地磁图，并储存在载体的计算机存储器中。当载体经过匹配区域时，载体上的磁传感器实时采集地磁场的要素值，与预先存储的数字地磁图进行匹配定位，修正惯导轨迹，实现载体定位。 论文结合“863”国家高技术研究发展专题项目“地磁/惯性组合导航定位系统关键技术研究”，根据项目验证平台地磁/惯性组合导航定位系统的组成特点，对地磁图的制备和匹配区的选取、地磁/惯性组合导航算法等关键问题进行研究。论文制备数字地磁图，在对地磁匹配区特性分析的基础上，提出了基于地磁熵的匹配区选取方法；研究了基于匹配算法和基于随机线性化算法的两种地磁/惯性组合导航定位方法，依托实验室的硬件平台，利用实际测量的地磁场数据验证了地磁/惯性组合导航定位算法的有效性。 在数字地磁图制备方面，基于地磁场模型的特点，论文应用国际地磁参考场模型（IGRF2005）生成了全球-中国-北京套嵌地磁图；介绍了数字地磁图的数据存储格式，并将自然临近插值方法和地质学中的克里金插值方法作为生成数字地磁图的制备方法，并通过交叉验证方法比较了两种插值方法的有效性。 在地磁匹配区选取方面，论文对数字地磁图中的匹配区特性进行分析和数学描述，考虑到地磁图制备时出现的噪声情况，将具有良好抗噪性的熵作为地磁匹配区选择标准，仿真实验结果表明，与传统的地磁匹配区选择标准相比，地磁熵能够更好地反映区域的匹配特性。 在组合导航算法方面，论文对基于匹配算法的地磁/惯性组合导航算法进行了研究，并实现了基于随机线性化算法的地磁/惯性组合导航算法，将两种算法进行了对比仿真实验，结果表明两种算法均可以有效地进行导航，各有优缺点。最后利用实验室的高精度三轴磁通门磁强计、惯性导航系统、GPS等设备搭建验证平台，进行了消除干扰磁场系列试验、地磁图制备试验以及组合导航试验。试验结果表明，消除干扰磁场的方法可行有效、克里金插值生成的地磁图能有效的反映区域地磁场特性，组合导航试验验证了地磁/惯性组合导航方法的有效性。