卫星导航系统是地磁导航的应用吗

发布网友发布时间：2023-04-02 19:39

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热心网友时间：2024-12-05 03:47

“北斗”卫星定位导航系统的全面成功运行，极大增强了我国定位导航技术自主能力，对于*意义重大，也极大促进了工农业生产、服务业运营效率提高。与此同时，当前广泛使用的其他定位导航技术，如惯性导航等，在一些领域也发挥着自身优势。然而，新兴的地磁定位导航技术具有独特优势，已率先在部分发达国家应用，能够替代传统定位导航技术或者弥补其不足，影响力日益增长。

传统定位导航技术存误差有缺陷

1954年，世界首次出现惯性导航。1994年，卫星定位导航开始在世界范围内应用。包括惯性导航、卫星定位导航在内的传统定位导航技术，在各个领域得到广泛应用，但是均存在一些不尽如人意之处。

惯性导航系统是以陀螺仪和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统。基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将其对时间进行积分，并变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。惯性导航系统具有完全自主性和高可靠性、导航信息完备、连续的优点；但是也存在误差随时间和运动距离累积、需要初始信息、成本高、笨重等缺陷。

人们根据“多普勒效应”研究出了根据测量的频移数据确定整个卫星轨道的一种算法。后来从卫星已知的准确轨道，计算出地面接收站的位置，从而形成了卫星导航的概念。各导航卫星不断地向地面传送本身随时间变化的精确位置，飞机、轮船等交通工具上的卫星定位接收仪接收到这些信息后，会迅速解算出自身的位置，从而达到导航的目的。卫星导航具有定位精度高、可提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多、应用广等优点；但是也存在星钟误差、电离层折射误差、多径效应误差、观测误差，最重要的是可能受环境或人为干扰等缺陷。

地磁定位导航不受干扰可靠性高

惯导系统的误差是随着时间推移而累积的，难以长时间连续准确定位导航。卫星定位导航系统信号传播受到的影响因素非常多，长期工作中易受到外界干扰。因此，在远距离、长航时的导航任务中，通常采用“组合导航”的*，并引入地磁定位导航技术。

地磁定位导航技术基于地磁场是一个矢量场, 其强度大小和方向是位置的函数。同时地磁场具有丰富的总强度、矢量强度、磁倾角、磁偏角和强度梯度等特征，为地磁匹配提供了充足的信息。因此，将地磁场作为一个天然的坐标系, 利用地磁场的测量信息实现定位导航。

地磁定位导航是一种无源自主定位导航技术，依靠地磁信息，形成地磁场数据库，对应于地球地理坐标；然后在载体上装载磁传感器进行地磁测量，并绘制成实时在线图，形成三维地磁图的数字化模型，给出引导方向与目标方向、导航物体位置信息。最后通过路径规划和控制策略等成熟技术，为飞行器、船舶、潜航器等进行精准定位导航。

地磁定位导航不易受干扰，使用便捷。专家倡导采用定位导航系统组合，将惯性导航、卫星导航、地磁定位导航技术进行组合使用，优势互补，增强安全可靠性。