地磁匹配导航基准图稳健性研究

地磁匹配导航是以局部地磁异常为匹配基础、具有广阔应用前景的一种新型导航体制。然而，地磁场是一种宏观稳定、微观变化的矢量场，其空间与时间的双重特征致使地磁匹配导航基准图的研究包括两个方面（1.制备- - 空间分布的精确描述；2.修正- - 时间变化的精确预报）。本课题重点研究地磁基准图的修正问题。基于地磁匹配导航的应用需求和地磁变化预报方法的研究现状，拟研究的关键技术包括：影响基准图稳健性因素的分析、基于太阳风参数驱动的地磁变化预报、基于台站观测数据驱动的地磁变化预报、基于台网数据的地磁变化联合预报、智能优化算法的研究与改进等。本课题的特色在于：1.研究成果更加贴合地磁匹配导航应用背景，可克服现有预报方法对ACE卫星数据的过度依赖和算法自身的不足；2.有望进一步推进地磁匹配导航技术的工程化进程，为地磁匹配导航的军民两用奠定基础；3.有利于我国"数字地球"中高精度地磁数据库的建设。

地磁匹配导航是以局部地磁异常为匹配基础、具有广阔应用前景的一种新型导航体制。然而，地磁场是一种宏观稳定、微观变化的矢量场，其空间与时间的双重特征致使地磁匹配导航基准图的研究包括两个方面（1.制备- - 空间分布的精确描述；2.修正- - 时间变化的精确预报）。本课题重点研究地磁基准图的修正问题。主要贡献包括：.1、针对地磁场变化对基准图的影响，定义了地磁基准图稳健性的概念，对影响基准图稳健性因素进行了定性和定量研究，证明了地磁长期变化和短期变化对地磁基准图稳健性影响的存在，提出了一套有效的地磁基准图修正方法，为地磁基准图制备后的长期使用提供了条件。.2、针对地球变化磁场包含不同起源的多种成分，在不同时间尺度上具有不同的变化特性，提出了在多个时间尺度上分别对地球变化磁场进行建模预测的方法。构建了以天为时间尺度的磁场趋势性变化模型，以小时为时间尺度的周日变化模型，以分钟为时间尺度的短期变化模型，将各时间尺度上的模型叠加，实现了对地球变化磁场的建模与预测。.3. 基于北纬29.6°至40.0°、东经91.0°至121.2°内8 个地磁台站Z 分量的时均值数据，建立了一个纵约10 个纬度，横约30 个经度的区域性地磁场神经网络模型，该模型的时间分辨率为1 小时，标准误差为3.3 nT。.本课题的特色在于：1.研究成果更加贴合地磁匹配导航应用背景，可克服现有预报方法对ACE卫星数据的过度依赖和算法自身的不足；2.有望进一步推进地磁匹配导航技术的工程化进程，为地磁匹配导航的军民两用奠定基础；3.有利于我国"数字地球"中高精度地磁数据库的建设。