水下磁传感器定位定姿数值验证实验研究

作者：郭成豹^*; 王文井; 台秭艳

来源：中国舰船研究, 2023, 18(06): 238-246.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.03172

• 静磁场
• 水下磁传感器
• 电磁线圈
• 校准
• 定位

[目的]旨在构建一种水下磁传感器校准装置设计方案。该装置由电磁线圈和组合导航设备构成，能够搭载水上机动平台在水面航行，实现水下磁传感器位置和姿态的高精度校准。[方法]根据电磁线圈的姿态方位信息及其在水下磁传感器处产生磁场的测量值，采用非线性最优化算法计算水下磁传感器的位置和姿态，并建立全系统的数学模型进行数值验证实验，将电磁线圈的方位和姿态测量精度、磁传感器的噪声和测量误差以及地磁场干扰的影响纳入考虑。[结果]实验结果表明，磁传感器在水下30 m深度时，装置的定位误差均值不大于0.06 m，姿态误差均值不大于0.20°。磁传感器自身精度是影响校准精度的主要因素。[结论]校准装置能够同时实现水下磁传感器位置和姿态的高精度校准，具有较高应用价值，可广泛用于水下磁性目标探测、资源勘探、医学等领域，尤其适用于姿态发生偏移的水下磁传感器校准。

• 单位
  中国人民解放军海军工程大学