一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法及系统

本申请涉及航空磁测，具体而言，涉及一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法及系统。

背景技术：

1、航空磁测技术在工程勘察、军事探测等领域均有广泛的使用。目前，基于无人机平台的航空磁测具有场地要求低、机动灵活、续航时间长等优点，在测量范围广、地形条件复杂、测量区域危险的磁场测量任务中具有明显的优势。

2、但无人机航空磁测会受到飞机机动干扰、地磁梯度干扰和电流磁干扰的负面影响，使得目标异常信号难以分辨出来，这会削弱航空磁测的优势。因此，有必要使用航磁补偿技术针对上述干扰进行补偿与抑制。

3、目前，常用的航磁补偿模型仅能够抑制飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的负面影响，少有研究涉及如何补偿电流磁干扰。而电流磁干扰是由无人机内电子设备以及连接电池和舵机、旋翼的电缆产生，对航空磁测的效果具有不可忽视的影响。因此，如何抑制电流磁干扰的同时，提升航磁补偿的效果，是本申请着重解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在基于提供一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法及系统，可以更准确和真实的反映与抑制实际飞行试验中飞行平台所受磁干扰，从而提升航磁补偿的效果。

2、本申请实施例还提供了一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法，包括以下步骤：

3、s1、基于校正飞行数据，确定融合飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的第一干扰项矩阵x，并基于传统的航磁补偿模型，计算所述第一干扰项矩阵x对应的第一补偿系数

4、s2、基于所述第一补偿系数对校正飞行中产生的航磁总场数据hm进行航磁补偿，得到补偿后的航磁总场数据

5、s3、基于模态分解方法，根据选定的最佳分解层数ki，从补偿后的航磁总场数据中提取出目标电流干扰信号h；

6、s4、在传统的航磁补偿模型的基础上，融合所述目标电流干扰信号h，得到tlgi航磁补偿模型，并基于所述tlgi航磁补偿模型，确定融合电流磁干扰的第二干扰项矩阵xtlgi；

7、s5、计算所述第二干扰项矩阵xtlgi对应的第二补偿系数的取值，并基于所述第二补偿系数的取值、以及补偿飞行中产生的tlgi干扰项的取值，融合电流磁干扰抑制，对补偿飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿

8、第二方面，本申请实施例还提供了一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿系统，所述系统包括干扰融合模块、航磁补偿模块以及电流干扰信号提取模块，其中：

9、所述干扰融合模块，用于基于校正飞行数据，确定融合飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的第一干扰项矩阵x，并基于传统的航磁补偿模型，计算所述第一干扰项矩阵x对应的第一补偿系数

10、所述航磁补偿模块，用于基于所述第一补偿系数对校正飞行中产生的航磁总场数据hm进行航磁补偿，得到补偿后的航磁总场数据

11、所述电流干扰信号提取模块，用于基于模态分解方法，根据选定的最佳分解层数ki，从补偿后的航磁总场数据中提取出目标电流干扰信号h；

12、所述干扰融合模块，还用于在传统的航磁补偿模型的基础上，融合所述目标电流干扰信号h，得到tlgi航磁补偿模型，并基于所述tlgi航磁补偿模型，确定融合电流磁干扰的第二干扰项矩阵xtlgi；

13、所述航磁补偿模块，还用于计算所述第二干扰项矩阵xtlgi对应的第二补偿系数的取值，并基于所述第二补偿系数的取值、以及补偿飞行中产生的tlgi干扰项的取值，融合电流磁干扰抑制，对补偿飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿。

14、第三方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法程序，所述融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法的步骤。

15、由上可知，本申请实施例提供的一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法、系统及可读存储介质，基于校正飞行数据，确定融合飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的第一干扰项矩阵，并基于传统的航磁补偿模型，计算第一干扰项矩阵对应的第一补偿系数；基于第一补偿系数，对校正飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿；基于模态分解方法，从补偿后的航磁总场数据中提取出目标电流干扰信号；在传统的航磁补偿模型的基础上，融合目标电流干扰信号，得到tlgi航磁补偿模型，并基于tlgi航磁补偿模型，确定融合电流磁干扰的第二干扰项矩阵；计算第二干扰项矩阵对应的第二补偿系数，并基于第二补偿系数、以及补偿飞行中产生的干扰项，对补偿飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿。本申请一方面在传统的航磁补偿模型的基础上，融合目标电流干扰信号，建立了tlgi航磁补偿模型，以及基于模态分解方法，在选定的最佳分解层数的基础上，进行电流干扰信号的提取，能够进一步避免模态混叠，提高信号提取准确性。另一方面，结合对补偿系数的有效估计，能够有效地对航磁中存在的电流干扰进行补偿，大幅提高航磁补偿的改善比，提高航空物探的质量。

16、本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述基于校正飞行数据，确定融合飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的第一干扰项矩阵x，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述计算所述第一干扰项矩阵x对应的第一补偿系数包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述基于所述第一补偿系数对校正飞行中产生的航磁总场数据hm进行航磁补偿，得到补偿后的航磁总场数据包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述基于模态分解方法，根据选定的最佳分解层数ki，从补偿后的航磁总场数据中提取出目标电流干扰信号h，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s34中，所述基于所述多个目标模态分量，构建得到目标电流干扰信号h，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s332中，所述基于奇异谱分析方法从所述初始电流干扰信号h’中，分解得到目标电流干扰信号h，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s5中，计算所述第二干扰项矩阵xtlgi对应的第二补偿系数的取值，包括：

9.一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿系统，其特征在于，所述系统包括干扰融合模块、航磁补偿模块以及电流干扰信号提取模块，其中：

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中包括融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法程序，所述融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请实施例提供的一种融合电流磁干扰抑制的航磁补偿方法及系统，该方法包括基于校正飞行数据，确定融合飞机机动干扰、以及地磁梯度干扰的第一干扰项矩阵，并基于传统的航磁补偿模型，计算第一干扰项矩阵对应的第一补偿系数；基于第一补偿系数，对校正飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿；基于模态分解方法，从补偿后的航磁总场数据中提取出目标电流干扰信号；在传统的航磁补偿模型的基础上，融合目标电流干扰信号，得到TLGI航磁补偿模型，并基于TLGI航磁补偿模型，确定融合电流磁干扰的第二干扰项矩阵；计算第二干扰项矩阵对应的第二补偿系数，并基于第二补偿系数、以及补偿飞行中产生的干扰项，对补偿飞行中产生的航磁总场数据进行航磁补偿。

技术研发人员：葛健,汪民康,胡祥云,董浩斌
受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16