Analyse du contexte :

La navigation est un terme général pour la catégorie technique, qui désigne un moyen technique pour guider les avions, les navires, les véhicules et les personnes (collectivement appelés porteurs) afin qu'ils suivent un itinéraire choisi de manière sûre et précise et arrivent à destination à temps. Aujourd'hui, avec le développement rapide des technologies de communication, les gens ont une demande croissante de services de navigation basés sur la localisation. Le système de navigation par inertie (appelé navigation par inertie) nécessite un alignement initial et entraînera une erreur cumulée importante s'il fonctionne pendant une longue période. Le terminal de réception de la navigation par satellite peut fournir des données 3D de haute précision sur la position, la vitesse et l'heure, par tous les temps, en temps réel et de manière continue, sans erreur cumulée, et convient à la navigation tant à porteur statique, qu'à porteur peu ou très dynamique. Cependant, la restriction causée par l'occlusion ambiante du terrain le rend susceptible d'être perturbé par d'autres signaux radio. GPS, GLONASS, Galileo et Beidou reposent tous sur le positionnement et la navigation par satellite. Parfois, les signaux des satellites dans les régions éloignées ou au fond de l'océan sont faibles ou même dans les angles morts. La navigation géomagnétique présente l'avantage particulier d'être moins sensible aux interférences humaines et d'entrer progressivement dans le champ de vision des gens. En septembre 2014, Baidu a investi dans une entreprise de recherche et développement pour la technologie de positionnement et de navigation géomagnétiques. Le système d'acquisition et d'application des données de positionnement et de navigation géomagnétiques intérieures développé par l'entreprise est efficace et peut fondamentalement fournir la précision souhaitée. En tant que méthode de navigation autonome passive, la technologie de positionnement et de navigation géomagnétiques a une forte capacité anti-interférence, et une précision modérée sans erreur accumulée. C'est également le seul système de navigation qui peut fonctionner normalement sans être affecté par des facteurs externes. La navigation par positionnement géomagnétique convient non seulement à la navigation sous-marine, souterraine et en haute altitude, mais aussi à la navigation urbaine.

 Plan de conception :

Le système de positionnement et de navigation géomagnétique, dont le capteur micromagnétique de base Guochuang est l'élément central, peut être installé sur des navires civils, des avions, des véhicules aériens sans pilote, des véhicules automobiles, des robots et d'autres porteurs. Le capteur micromagnétique de base peut recueillir les informations géomagnétiques en temps réel, les comparer avec celles de la base de données géomagnétiques existante, mettre à jour la carte des informations géomagnétiques en temps réel et utiliser le modèle et l'algorithme de navigation correspondants pour réaliser le positionnement et la navigation géomagnétiques.

Avantages de la navigation géomagnétique :

Par rapport au GPS traditionnel, à la navigation inertielle, à GLONASS, à Galileo et à Beidou, le positionnement et la navigation géomagnétiques sont plus fiables, confidentiels, stables et précis dans les environnements sous-marins, intérieurs et autres environnements spéciaux, et offrent de nombreux avantages. Le levé géomagnétique n'est pas limité par l'emplacement et l'environnement et peut réaliser une navigation par tous les temps et toutes les régions ; et c'est une mesure passive, avec une grande dissimulation. Les erreurs de navigation de la méthode de positionnement par appariement géomagnétique ne s'accumuleront pas avec le temps. Le champ géomagnétique est un champ vectoriel qui peut fournir de nombreuses données de référence pour la navigation.

 

路径3	Trajectoire 3
路径1	Trajectoire 1
路径2	Trajectoire 2
路径4	Trajectoire 4

 

Feuille de route technologique du positionnement et de la navigation géomagnétiques :

Tout d'abord, il collecte les données géomagnétiques par levé aérien ou par d'autres moyens afin d'établir un modèle de champ géomagnétique, et observe les données géomagnétiques en utilisant l'observatoire sismique pour compenser et corriger le modèle géomagnétique, calcule la base de données du champ magnétique en fonction du modèle modifié, et les apparie aux coordonnées géographiques fournies par le système Beidou. Installer un capteur magnétique à grande vitesse de réponse sur le porteur pour les levés géomagnétiques, relever la quantité caractéristique de champ magnétique dans la région et dessiner une carte en ligne en temps réel, effectuer un appariement de corrélation en comparant le diagramme réel et le diagramme de référence, calculer la position des coordonnées en temps réel du porteur, résoudre le problème de concordance du modèle de navigation pour le porteur, former un modèle numérique de la carte géomagnétique 3D ; corriger le système de navigation en utilisant les informations correspondantes du vecteur magnétique, filtrer le système de navigation en prenant le résultat de la comparaison des diagrammes géomagnétiques comme observation du filtre de Kalman, définir la déviation de la direction de guidage et de la direction cible, de la direction de guidage et de la direction avant, la position de l'objet de navigation ; atteindre un positionnement et une navigation de haute précision par des technologies matures comme la planification et le contrôle de trajectoire.

 

 

地磁定位导航技术路线	Feuille de route technologique du positionnement et   de la navigation géomagnétiques
采集地磁场信息	Collecter des informations géomagnétiques
建立地磁场模型	Établir un modèle de champ géomagnétique
修正地磁场模型	Corriger le modèle de champ géomagnétique
计算出地磁数据库，匹配地理坐标	Calculer la base de données géomagnétiques et   apparier avec les coordonnées géographiques
矫正、滤波、匹配算法导航	Correction, filtrage, appariement de la navigation   algorithmique
磁传感器采集实时地磁信息，并实现定位	Le capteur magnétique collecte des informations   géomagnétiques en temps réel et réalise le positionnement

 

Principe :

Le champ géomagnétique est une ressource naturelle stable et fiable, les ressources géomagnétiques sont publiques et le vecteur géomagnétique en chaque point de la Terre est déterminé de façon unique. Dans un système de coordonnées cartésiennes, il y a 7 éléments géomagnétiques : angle de déclinaison magnétique D, inclinaison magnétique I, intensité totale du champ géomagnétique T, intensité verticale du champ géomagnétique Z, intensité horizontale du champ magnétique H (incluant la composante horizontale X (nord) et la composante horizontale Y (est)).

 

 

北向X	Nord X
水平分量H	Composante horizontale H
磁偏角D	Déclinaison magnétique D
磁倾角I	Déclinaison magnétique I
东向Y	Est Y
地磁场强度H	Intensité de champ magnétique H
垂直分量Z	Composante verticale Z

 

地磁要素互换关系如下：

La relation d'échange des éléments géomagnétiques   est la suivante :

 

Solution technique :

1. Le système de positionnement et de navigation géomagnétique est composé d'un réseau de capteurs micromagnétiques de base, d'un module de communication, d'une unité de traitement des données, etc. ;

2. Le réseau de capteurs micromagnétiques de base est installé dans le système de positionnement et de navigation géomagnétique sans interférence du moteur ;

3. Les algorithmes connexes comprennent : l'étalonnage de l'interférence magnétique douce et dure du porteur, l'étalonnage de l'erreur d'installation, la suppression du bruit du porteur, le traitement des petits signaux anormaux, l'appariement de la navigation, etc. ;

4. Centre de données du réseau : collecte de données et d'informations telles que les données des réseaux de capteurs micromagnétiques de base et les signaux de positionnement des anomalies magnétiques ;

5. Console du terminal : affiche l'état de fonctionnement et les informations sur les paramètres du système de positionnement et de navigation magnétique.

地磁定位与导航系统关键技术路径	Itinéraire technique clé du système de   positionnement et de navigation géomagnétique
磁敏感材料制备	Préparation des matériaux magnétiques sensibles
微磁基础传感器设计	Conception du capteur micromagnétique de base
微磁基础传感器阵列设计	Conception du réseau de capteurs micromagnétiques   de base
磁传感器阵列标定	Étalonnage du réseau de capteurs magnétiques
地磁信息采集和定位导航匹配算法	Collecte d'informations géomagnétiques et   algorithme d'appariement du positionnement et de la navigation
地磁数据组网	Réseau de données géomagnétiques
信息传输和显示	Transmission et affichage des informations