CN113447993B - 磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一种磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统，通过将补偿机动飞行路线规划为米字型，且在每条补偿飞行测线上仅做一个机动动作，简化了补偿飞行流程，使得每组机动动作受到环境、人员操作等因素的影响较少，从而每组机动动作之间能够近似等权重，得到的磁补偿参数更加准确，改善了航磁测量的磁补偿效果。

Description

磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统。

背景技术

航空磁力矢量测量技术，因其可以在沙漠、沼泽、冰川、原始森林、陆海交界等一些难以开展地面磁力测量的区域进行作业，是快速经济地获取地球磁场测量数据最有效的技术手段之一。航空磁力矢量测量技术不仅可以获得地磁场的总量，还能探测到地磁场的矢量三分量，而且矢量地磁信息具有更高的空间分辨率和信息量，在航空、航海、航天等领域具有广泛应用前景，尤其在地磁匹配自主导航等应用方面更加具有不可替代的作用。

对于航空磁力矢量测量来说，由于飞机内含有铁磁性物质、电子元器件等，因此它本身就是一个复杂的磁干扰体。在测量过程中，由于飞机的运动状态的不同，飞机上的磁性物体、电子元器件产生的干扰磁场会对机载磁力仪产生很大的磁干扰，并且这些磁干扰远远大于磁力仪固有噪声，影响磁力测量数据的质量以及磁力仪性能的发挥。因此，如何抵消或补偿干扰磁场的影响，是航空磁力矢量测量必须解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统，通过缩减飞机补偿飞行的范围，最大限度的减小了地磁场非均匀变化对补偿参数解算的影响。

本发明的目的还在于提供一种磁力矢量测量的磁补偿方法、系统，通过规划飞机的补偿机动飞行路线和飞行动作，实现了对航空磁力矢量测量中磁干扰的准确补偿。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种磁力矢量测量的补偿飞行方法，所述方法包括：

控制飞机在磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，采集所述飞机在各个预设机动动作下的飞机姿态数据。

一种磁力矢量测量的补偿飞行系统，所述系统包括：

补偿飞行模块，用于使飞机在所述磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，获得在各个预设机动动作下的飞机姿态数据。

一种磁力矢量测量的磁补偿方法，利用如上所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿。

一种磁力矢量测量的磁补偿系统，所述系统包括：

磁补偿模块，用于利用如上所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对航空磁力矢量测量的补偿。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统，通过将补偿机动飞行路线规划为米字型，且在每条补偿飞行测线上仅做一个机动动作，简化了补偿飞行流程，使得每组机动动作受到环境、人员操作等因素的影响较少，从而每组机动动作之间能够近似等权重，得到的磁补偿参数更加准确，改善了航磁测量的磁补偿效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的传统补偿机动飞行路线示意图；

图2为本发明实施例提供的米字型补偿机动飞行路线示意图；

图3为本发明实施例提供的飞机载体坐标系示意图；

图4为本发明实施例提供的航磁补偿前后对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种磁力矢量测量的补偿飞行方法、系统及磁补偿方法、系统，通过缩减飞机补偿飞行的范围，最大限度地减小了地磁场非均匀变化对补偿参数解算的影响，通过规划飞机的补偿机动飞行路线和飞行动作，实现了对航空磁力矢量测量中磁干扰的准确补偿。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

在实际作业中，为了测定航磁矢量测量系统的磁补偿参数，通常需要找一块地磁场均匀的区域，飞机依次以不同方位、不同横滚角及俯仰角等规定机动动作沿选定的路线进行补偿飞行。

如图1所示，按照目前航空磁力测量传统采用的补偿机动飞行路线，一个完整的补偿飞行周期由正方形4个方向(4条边)的补偿飞行线及相应的圆弧状转弯飞行线构成(见图1)。在每一条边的补偿飞行线中，依次做横滚、俯仰、偏航等3个正弦轨迹的机动飞行；横滚、俯仰的动作幅度为15°，偏航的动作幅度为10°。每个机动动作的飞行时间约为30s，每一条边的补偿飞行时间为90s，按200km/h的平均飞行速度，补偿区域的范围约为5km×5km。在飞完最后一个航向后，必须飞回初始航向才能结束补偿标定飞行。

上述传统使用的补偿机动飞行路线，因流程简单、易于操作而广泛应用于有人机/无人机的航磁测量磁干扰补偿中，但是，在实用中也发现了一些缺陷：

(1)由于地理纬度或磁力仪指向的问题，在标定飞行期间有可能无法保持磁力仪在其活区而导致测量信号的损失，因此需要安排重新标定。

(2)一个完整的补偿飞行周期，由正方形4个方向构成，每个方向的每组机动动作应当近似等权，这就要求飞机在执行每一个标定动作时其动作幅度、机动时间都基本一致，然而实际飞行中因气候、人员操作等诸多因素影响，导致每个方向的每组机动动作的权值存在较大差异，因此给补偿矩阵带来病态性，严重影响补偿参数解算结果。

(3)为了实施标定，飞机应该在一个磁场梯度变化小的区域飞行(一般需要25-36km²)，而且飞行高度应尽可能高(一般大于2500m)，并且在飞行路线上的地磁总强度变化应当平缓，而且总的变化应该小于200nT，理想情况下小于100nT，然而，要想在如此大范围的区域内找到地磁场均匀变化的地方，并不是一件容易的事情。

因此，为了解决现有技术中补偿机动飞行路线和机动动作存在的问题，本实施例提出一种新的磁力矢量测量的补偿飞行方法，不需要大范围标定补偿区域、飞行路线较短、机动动作简化、受磁力仪指向影响较小，可以解算出更优的磁补偿参数，改善航磁测量的磁补偿效果。

具体的，本实施例所提供的一种磁力矢量测量的补偿飞行方法包括：

控制飞机在磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，采集所述飞机在各个预设机动动作下的飞机姿态数据。

为了保证测量的精确度，本实施例在进行补偿飞行之前，还需要选择磁补偿标定区域：

在试验区范围内设计普查测线，所述普查测线按一定间隔分布，且分为南北方向与东西方向，控制磁力矢量测量装置沿所述普查测线飞行，选定磁场梯度变化满足预设条件的区域作为磁补偿区域。

选定磁补偿区域后，如图2所示，对于“米”字型机动飞行轨迹，可按下列顺序进行飞行：

(1)横滚飞行：按照东西→西北+东南→南北→东北+西南→西东→东南+西北→北南→西南+北东的顺序，在过交叉点时依次完成15°幅度的正弦横滚标准机动动作；

(2)俯仰飞行：按照东西→西北+东南→南北→东北+西南→西东→东南+西北→北南→西南+北东的顺序，在过交叉点时依次完成15°幅度的正弦俯仰标准机动动作。

以上2组为一个完整的补偿飞行，共16条补偿测线。为了避免地表磁场干扰，要求补偿飞行相对地面高度不小于2500m。每条补偿测线相交于固定交叉点的空间位置偏差应不大于50m。在补偿飞行期间要求飞机速度稳定，无大剧烈飞行动作，无冗余用电设备开机。

本实施例中提供的磁力矢量测量补偿飞行方法，在进行机动飞行时缩减了“偏航”这一机动动作，进一步减小了飞机机动的难度，减弱了磁力仪指向死区带来的不利影响；每条补偿飞行测线只做一个机动动作，使得每组机动动作由3个变为1个，流程更加简单，增加了每组机动动作近似等权的可能性；补偿标定飞行围绕空中一个点而展开，缩短了飞行路线，减小了机动区域，降低了对补偿标定区域的选址难度。

实施例2

本实施例提供了一种磁力矢量测量的补偿飞行系统，用于实现如实施例1所述的方法，所述系统包括：

补偿飞行模块，用于使飞机在所述磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，获得在各个预设机动动作下的飞机姿态数据。

实施例3

在航空磁力矢量测量中，飞机的干扰磁场主要包括恒定磁场、感应磁场和涡流磁场。此外，还有一些其他影响因素，例如在电力系统中电流感生磁场和探头内部元器件的剩磁影响，这些都可以包含在以上三种干扰中。

航空磁力矢量测量的干扰磁场补偿方法可分为硬补偿和软补偿。硬补偿(被动补偿)一般采用固定磁铁或三轴线圈进行恒定场补偿，用坡膜合金进行感应场补偿，无法补偿涡流磁场，现在已基本不再使用。软补偿(数字磁补偿)从飞机结构和物理特性出发，通过将飞机恒定磁场、感应磁场、涡流磁场的物理模型转化为数学模型，并求解相应的补偿参数，采用计算机实时计算出干扰的大小并加以去除，从而达到补偿的目的。软补偿(数字磁补偿)可实现完全数字化和自动化，不需要补偿线圈，对任意航向、任意机动引起的磁干扰均有明显补偿效果。

具体的，本实施例提供一种磁力矢量测量的磁补偿方法，包括：利用如实施例1所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿。

具体的，根据飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，并根据磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿包括：将所述飞机姿态数据分解为平飞、俯仰与横滚三个状态，并通过坐标换算将俯仰状态与横滚状态分别换算为航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数；

根据换算后的航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数与坐标轴正交特性求解得到磁补偿系数；

根据软补偿得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型；

将所述磁补偿系数带入所述含有未知磁补偿系数的干扰磁补偿模型中，得到干扰磁场数据；

将磁力仪测量磁场数据中减去所述干扰磁场数据得到真实地磁场。

磁力矢量测量的干扰磁场补偿的软补偿(数字磁补偿)的一般公式为：

式中，T′、T分别为磁力仪测量的地磁场(包括干扰磁场)、真实地磁场在飞机载体坐标系下的矢量，△T为干扰磁场，dT/dt为由飞机运动所引起的地磁场随时间的变化率，H、A、B分别为恒定干扰磁场矢量、感应干扰磁场系数矩阵及涡流干扰磁场系数矩阵。

磁力仪测量的地磁场与真实地磁场在飞机载体坐标系中的三分量如下：

T′＝[T′_x T′_y T′_z]^T (2)

T＝[T_x T_y T_z]^T (3)

如图3所示，定义如下飞机载体坐标系：将坐标系的原点选在磁力仪探头的中心点上；y轴与飞机纵轴平行，正方向为机首方向；x轴与飞机横轴平行，正方向为左机翼方向；z轴与x、y轴构成右手坐标系，垂直机身正方向向下。图3中X、Y、Z为地磁场矢量T与x、y、z三个坐标轴方向的夹角；N为地理北方向，N′为磁北方向；θ为航向角，向北逆时针方向为正；I为磁倾角，向下为正。

下面详细分析恒定干扰磁场、感应干扰磁场及涡流干扰磁场的定义及计算公式。

(1)恒定干扰磁场

主要由安装在飞机上的仪器、仪表上的磁铁、发动机、起落架、通电导线等硬磁材料产生。无论飞机处于何种姿态，该干扰磁场的量值及方向相对于飞机载体坐标系都是不变的，为常数。但由于测量过程中飞机姿态的变化，使恒定干扰磁场的方向相对于地磁总场方向及地理参考坐标系发生了变化。

将恒定干扰磁场H投影到x、y、z轴上，得到三个分量，如下：

H＝[H_x H_y H_z]^T (4)

其中，H_x、H_y、H_z为固定值，也是三个补偿系数。

(2)感应干扰磁场

主要由飞机发动机、起落架、钢梁等软磁性材料所产生，其大小及方向随飞机姿态和地磁场的变化而变化。

软磁性材料本身不具有磁性，受地磁场磁化后才获得感应磁性，并对磁力仪产生作用。飞机上软磁性材料的形状和分布是比较复杂的，为了简化分析，将飞机的软磁性材料分解到飞机载体坐标系的x、y、z三个坐标轴方向上，并且这三个方向的软磁性材料仅能被地球真实磁场的三分量T_x、T_y、T_z磁化。

设飞机上所有x轴方向上的软磁性材料被T_x磁化后对磁力仪产生的总感应干扰磁场值为F_x，它与x轴方向上的软磁性材料的数量、磁化率以及与磁力仪的相对位置有关。由于F_x相对于飞机载体坐标系可能处于任意方向，因此，将F_x在x、y、z三个坐标轴方向上进行分解得到a₁₁T_x、a₂₁T_x、a₃₁T_x。其中，a₁₁、a₂₁、a₃₁分别表示F_x在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数。

类似地，飞机上y、z轴方向上的软磁性材料分别被T_y、T_z磁化得到总感应干扰磁场值F_y、F_z，将F_y、F_z分别在x、y、z三个坐标轴方向上进行分解得到a₁₂T_y、a₂₂T_y、a₃₂T_y和a₁₃T_z、a₂₃T_z、a₃₃T_z。其中，a₁₂、a₂₂、a₃₂分别表示F_y在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数；a₁₃、a₂₃、a₃₃分别表示F_z在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数。

综上分析，可以得到感应干扰磁场AT值为：

(3)涡流干扰磁场

由飞机机身、机翼等大的金属片或金属壳等软磁材料切割地磁场产生。该干扰磁场的量值、方向与地磁场梯度以及飞机飞行时加速度的大小、飞机机动动作随时间的变化率等有关。

地磁场在飞机载体坐标系x轴方向上的时间变化率为dT_x/dt，该变化率将引起涡流干扰磁场E_x。由于E_x相对于飞机载体坐标系可能处于任意方向，因此，将其在x、y、z三个坐标轴方向上进行分解得到b₁₁dT_x/dt、b₂₁dT_x/dt、b₃₁dT_x/dt。其中，b₁₁、b₂₁、b₃₁分别表示E_x在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数。

类似地，飞机上y、z轴方向上的地磁场时间变化率引起的涡流干扰磁场为E_y、E_z，将E_y、E_z分别在x、y、z三个坐标轴方向上进行分解得到b₁₂dT_y/dt、b₂₂dT_y/dt、b₃₂dT_y/dt和b₁₃dT_z/dt、b₂₃dT_z/dt、b₃₃dT_z/dt。其中，b₁₂、b₂₂、b₃₂分别表示E_y在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数；b₁₃、b₂₃、b₃₃分别表示E_z在x、y、z三个坐标轴方向上的比例系数。

综上分析，可以得到涡流干扰磁场BdT/dt值为：

根据软补偿得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型具体包括将(2)～(6)式代入(1)式，就能得到干扰磁场的补偿模型：

其中，H_x、H_y、H_z、a₁₁、a₂₁、a₃₁、a₁₂、a₂₂、a₃₂、a₁₃、a₂₃、a₃₃、b₁₁、b₂₁、b₃₁、b₁₂、b₂₂、b₃₂、b₁₃、b₂₃、b₃₃等21个系数称为磁补偿系数。主要与飞机的结构、材料特性及磁传感器探头的安装置有关。因此，当飞机和磁力仪探头安装位置确定后，它们是不随飞机的运动而改变的，可视为常数。

得到待求解的磁补偿系数后，利用如实施例1所述的补偿飞行方法得到飞机姿态数据。为研究问题方便，将所述飞机姿态数据分解为平飞、俯仰与横滚三个状态，并通过坐标换算将俯仰状态与横滚状态分别换算为航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数。

假设在选定的补偿标定区域内地磁场是均匀不变的，则(3)式中T＝T₀。

在这种情况下，地磁场矢量在飞机载体坐标系中的分量可以表示为：

将(8)式代入(7)式，可得：

对于飞机俯仰状态，有

对于飞机横滚状态，有

由于x、y、z三个坐标轴是正交的，因此有

cos² X+cos² Y+cos² Z＝1 (12)

根据

T＝T_x cosX+T_y cosY+T_zcosZ (14)

因此，对(9)式进行改化，有

进一步将(15)式修改成矩阵相乘形式，得

令

则(16)式可简写为

L＝AX (18)

若在补偿飞行阶段获得的采样点数据个数为N，则L是一个N×1的矩阵，A是一个N×23的矩阵，X是一个23×1的矩阵。

考虑到(10)-(13)式，对(18)式解算法方程，就可以得到补偿系数。

将解算得到的磁补偿系数代入到(7)式中，就可以得到干扰磁场解算结果。从磁力仪测量数据中减去干扰磁场，可以得到“真实”地磁场，如下所示：

为了进一步保证磁补偿效果的精确度，本实施例中在完成磁补偿后，还通过改进率、未补偿信号的标准差以及补偿信号的标准差对磁补偿效果进行评估。

改进率计算公式如下：

其中，Impr表示改进率；Unco表示未补偿信号(磁力仪测量值)的标准差，单位nT；Comp表示补偿信号(“真实”地磁场结果)的标准差，单位nT。改进率Impr的值一般越大越好，通常为10-20(地磁总场和三分量)，20-100(地磁梯度)。

未补偿信号的标准差计算公式如下：

其中，u_i表示未补偿信号数值，表示未补偿信号的平均值，n表示观测数据的个数。

补偿信号的标准差计算公式如下：

其中，v_i表示补偿信号数值，表示补偿信号的平均值。

为了证明本实施例所提供的磁补偿效果的精度，下面以仿真实验对本实施例的磁补偿方法进行验证。

假设补偿区域地磁场是均匀的，在航空磁力矢量各个分量仿真数据中加入3nT的系统误差，然后利用传统方法、本发明提出方法进行磁干扰补偿，并将补偿后的航空测量值与地磁场真值进行比较，反映了各种误差的综合影响，属于绝对外部检核。实验结果见下表所示：

表1各种补偿飞行策略的补偿效果比较(单位：nT)

可以看出，本实施例提出的新方法，补偿效果要优于传统方法，并且相比传统方法更具有优势。

还可以根据实测数据对本实施例所提供的磁补偿方法进行验证，使用的实测数据来自内蒙古某实验区的2020年测量成果，采用“米”字型补偿标定测线，以南北向两条测线NS21(从北到南飞行)和SN21(从南到北飞行)为例，航磁补偿前后对比图如图4所示。

可以看出，补偿前NS21和SN21两条测线的磁场数据存在明显的系统差，补偿后系统差被消除。可见，本实施例提出的航磁补偿新方法能够显著消除飞机干扰磁场影响，改善观测数据质量。

实施例4

本实施例提供了一种磁力矢量测量的磁补偿系统，用于实现如实施例3所述的方法，所述系统包括：

磁补偿模块，用于利用如实施例1所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对航空磁力矢量测量的补偿。

本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种磁力矢量测量的补偿飞行方法，其特征在于，所述方法包括：

控制飞机在磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，采集所述飞机在各个预设机动动作下的飞机姿态数据；

所述控制飞机在所述磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作包括：

控制飞机依次按照由东到西、由西北到东南、由南到北、由东北到西南、由西到东、由东南到西北、由北到南、由西南到东北的补偿机动飞行路线进行横滚飞行，并在经过所述补偿机动飞行路线交叉点时完成正弦横滚机动动作；

控制飞机依次按照由东到西、由西北到东南、由南到北、由东北到西南、由西到东、由东南到西北、由北到南、由西南到东北的补偿机动飞行路线进行俯仰飞行，并在经过所述补偿机动飞行路线交叉点时完成正弦俯仰机动动作。

2.根据权利要求1所述的一种磁力矢量测量的补偿飞行方法，其特征在于，还包括选定所述磁补偿区域，具体包括：

在试验区范围内设计普查测线，所述普查测线按一定间隔分布，且分为南北方向与东西方向；

控制磁力矢量测量装置沿所述普查测线飞行，选定磁场梯度变化满足预设条件的区域作为磁补偿区域。

3.根据权利要求1所述的一种磁力矢量测量的补偿飞行方法，其特征在于，所述补偿机动飞行路线相对地面高度不小于2500米，且所述补偿机动飞行路线相交于交叉点的空间位置偏差在预设范围内。

4.一种磁力矢量测量的补偿飞行系统，其特征在于，所述系统包括：

补偿飞行模块，用于控制飞机在磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作，获得在各个预设机动动作下的飞机姿态数据；

所述控制飞机在所述磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行，并在所述米字型补偿机动飞行路线的交叉点处执行预设机动动作包括：

控制飞机依次按照由东到西、由西北到东南、由南到北、由东北到西南、由西到东、由东南到西北、由北到南、由西南到东北的补偿机动飞行路线进行横滚飞行，并在经过所述补偿机动飞行路线交叉点时完成正弦横滚机动动作；

控制飞机依次按照由东到西、由西北到东南、由南到北、由东北到西南、由西到东、由东南到西北、由北到南、由西南到东北的补偿机动飞行路线进行俯仰飞行，并在经过所述补偿机动飞行路线交叉点时完成正弦俯仰机动动作。

5.一种磁力矢量测量的磁补偿方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿；

所述根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿包括：

将所述飞机姿态数据分解为平飞、俯仰与横滚三个状态，并通过坐标换算将俯仰状态与横滚状态分别换算为航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数；

根据所述航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数与坐标轴正交特性求解得到磁补偿系数；

根据软补偿得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型；

将所述磁补偿系数带入所述含有未知磁补偿系数的干扰磁补偿模型中，得到干扰磁场数据；

将磁力仪测量磁场数据中减去所述干扰磁场数据得到真实地磁场。

6.根据权利要求5所述的一种磁力矢量测量的磁补偿方法，其特征在于，所述根据软补偿得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型包括：

根据恒定干扰磁场矢量、感应干扰磁场系数矩阵及涡流干扰磁场系数矩阵得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型。

7.根据权利要求5所述的一种磁力矢量测量的磁补偿方法，其特征在于，在完成对航空磁力矢量测量的补偿后，还包括对磁补偿效果进行评估，若磁补偿满足预设精度，则选用当前磁补偿结果，结束操作；若磁补偿不满足预设精度，则返回“在所述磁补偿标定区域内按照米字型补偿机动飞行路线进行补偿机动飞行”步骤。

8.一种磁力矢量测量的磁补偿系统，其特征在于，所述系统包括：

磁补偿模块，用于利用如权利要求1所述的补偿飞行方法得到所述飞机姿态数据，并根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对航空磁力矢量测量的补偿；

所述根据所述飞机姿态数据解算得到磁补偿系数，根据所述磁补偿系数完成对磁力矢量测量的补偿包括：

将所述飞机姿态数据分解为平飞、俯仰与横滚三个状态，并通过坐标换算将俯仰状态与横滚状态分别换算为航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数；

根据所述航向角、磁倾角、俯仰角、横滚角与偏航角的函数与坐标轴正交特性求解得到磁补偿系数；

根据软补偿得到含有未知磁补偿系数的干扰磁场补偿模型；

将所述磁补偿系数带入所述含有未知磁补偿系数的干扰磁补偿模型中，得到干扰磁场数据；

将磁力仪测量磁场数据中减去所述干扰磁场数据得到真实地磁场。