惯性导航系统(简称惯导)，需要初始对准，而且长时间工作累积误差大。卫星导航接收终端能全天候、实时、连续地提供高精度三维位置、速度及时间信息，并且无累计误差，适用于静态、低动态和高动态载体导航，但易受地形环境遮挡限制，容易被其他无线电信号干扰。在军事领域容易被有意的压制性干扰和欺骗式干扰，造成无法正常工作的情况。GPS和GLONASS、Galileo、北斗，都需要依赖卫星定位与导航，特别是GPS和GLONASS、Galileo均属于国外的导航系统，随时可能会停止对我国提供服务。在我国研制北斗前，主要依赖美方的GPS进行导航，然而在一次台海演习中，美方关闭了GPS，导致我方导弹纷纷落水。国外很多发达国家很早就进行了地磁定位与导航的相关研究工作：上世纪 60 年代，美国 E-systems 公司开始研究地磁导航技术，70 年代根据美国海军提供的区域地磁场数据对系统进行了离线实验。2004年，俄罗斯在军事演习中试验了SS-19导弹，该导弹采用地磁等值线制导，导弹进入大气层后沿着地磁等值线飞行，而不以传统的抛物线路线飞行，使得导弹防御系统无法准确预测其飞行弹道，增强了突防能力。2006 年，美国 F.Goldenberg 进行了基于矢量地磁图的测速定位方法研究。法国在2007年就成功试射了一枚装备地磁传感器的炮弹，通过地磁导航完成了精确制导。2009 年，日本大阪大学 Kato 等人采用地磁信息与地形信息进行了水下自主导航研究。而发生战争时，北斗导航也将受到威胁，比如受到反卫星导弹的威胁。此时地磁定位与导航的重要性就凸显出来，关键时候，地磁定位与导航系统是唯一不受外界影响而可正常工作的导航系统。地磁定位导航不仅适用于水下、地下、高空，也同样适用于城市的导航。

使命：

利用微磁基础传感器为核心元件组成地磁定位导航系统，载体如战车、坦克、军舰、潜艇、飞机、导弹等均可以搭载该系统实现地磁定位和导航的功能。

任务：

载体如战车、坦克、军舰、潜艇、飞机、导弹搭载的地磁定位导航系统，利用微磁基础传感器实时在线采集地磁信息，再结合已有的地磁信息数据库，进行比对，并且绘制成实时地磁信息图，利用相应的导航模型与算法完成地磁定位与导航的任务。

效能：

地磁定位与导航跟传统的GPS、惯导、GLONASS、Galileo、北斗相比，在水下、室内等特殊环境下地磁定位与导航更加具有可靠、保密、稳定和精确，具有很强的综合优势，理论计算，0.1nT的微磁基础传感器的导航精度可以达到5米；10PT的导航精度可以达到50厘米；1PT导航精度可以达到5厘米。

地磁导航优势：

是目前众多导航技术中新兴的导航技术。地磁测量不受位置和环境的影响，可以实现全天候和全地域导航；地磁测量不会有地磁信号的泄露，隐蔽性好。地磁匹配定位的方法的导航误差不会随时间累积。地磁场为矢量场，可以提供丰富的导航参考信息。世界上美国和俄罗斯军事领域已经开始应用地磁导航，主要应用在水下潜航器、飞弹、弹道导弹等领域。

地磁定位导航技术路线

首先通过航测或其他手段采集地磁信息，建立地磁场模型，利用地震观测台观测地磁数据对该地磁场模型进行补偿修正，根据修正后的模型，计算出地磁场数据库，并对应于北斗系统提供的地球地理坐标。在载体上装载高响应速度的磁传感器进行地磁测量，测量出这一区域点的磁场特征量并绘制成实时在线图，通过对比实图和参考图进行相关匹配，计算出载体的实时坐标位置，为载体解算导航图形匹配信息，形成三维地磁图的数字化模型；利用图像匹配信息矫正导航系统，将地磁图匹配结果作为卡尔曼滤波的观测量对导航系统进行滤波并结合相关算法，给出引导方向与目标方向、引导方向和前进方向的偏差、导航物体所处的位置信息；通过路径规划和控制策略等成熟技术，实现高精度定位导航。

依据：

地磁场是稳定、可靠的自然资源，地磁资源是公共的，地球上每一点的地磁矢量是唯一确定的。在直角坐标系下，地磁要素有 (7个)：磁偏角D、磁倾角I 、总磁场强度T 、垂直磁场强度Z、水平磁场强度H（包含水平X分量(北向)、水平Y分量 (东向)）。

地磁要素互换关系如下：

解决方案：

1、地磁定位与导航系统由微磁基础传感器阵列、通讯模块、数据处理单元等组成；

2、微磁基础传感器阵列安装在地磁定位导航系统中远离电机干扰处；

3、相关算法包括：载体的软硬磁干扰标定、安装误差标定、载体噪声抑制、异常小信号处理、匹配导航等；

4、网络数据中心：微磁基础传感器阵列数据、磁异常定位信号等数据信息汇集；

5、终端控制台：显示磁定位与导航系统工作状态，参数信息。