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周国华,夏帅,吴轲娜*,奉之翔,凌志
ZHOU Guohua, XIA Shuai, WU Kena*, FENG Zhixiang, LING Zhi
摘要: 鉴于船舶磁场动态检测具有测量设备简单、隐蔽性好、建造成本低等优势,其已成为世界各国海军争相发展的一种船舶磁场检测方式,但磁场动态检测过程中姿态等航行动态因素变化会导致较大的磁场测量误差。本文基于船舶磁场动态检测的基本原理,建立船舶磁场动态检测数学模型,据此详细模拟分析了各动态因素对测量磁场的影响程度,并提出计及各动态因素影响的测量磁场反演校正方法,即通过动态测量多源数据构建船舶等效磁性反演校正模型,用lasso回归求解,继而通过反演等效磁性参数实现动态测量过程的磁场数据校正。算例结果表明,船舶在4个不同航行方向上的磁场动态检测中当航向、纵倾、横摇的动态变化幅值为2º、1º、1º,测磁噪声为20nT时,测量磁场的最大绝对误差为493nT、相对误差不小于5.32%。使用本方法进行校正后,在典型测量条件下航向、纵倾、横摇和测磁噪声为0.1º、0.01º、0.01º和5nT时,校正后磁场的最大绝对误差为22nT,相对误差不超过0.55%。物理缩比模型实验表明,船舶在4个不同航行方向上的磁场动态测量中当航向动态变化幅值为4º,校正前的最大绝对误差为374nT、相对误差不小于3.44%,校正后磁场的最大绝对误差为146nT、相对误差不超过2.35%。该方法对提高船舶磁场动态检测准确度精度及推广应用具有很好地工程指导意义。