磁场是一种物理场,表示磁力对电流、移动电荷和磁性材料的影响。
地球就像一块巨大的磁铁,它产生了自己的磁场,从南极到北极。磁极与地理南北轴并不完全对齐。
地球磁场和偏角
磁航向和地理航向之间存在一个角度偏移。我们将这种差异称为磁偏角。由于磁场并非在全球范围内完全均匀,因此在幅度和方向上也存在局部差异。请注意,局部磁偏角可能从十分之几度到 20 多度不等。
此外,这些误差可能会随时间变化。
世界磁力模型
美国 NOAA 机构每 5 年更新一次地球磁场的全球地图。
给定特定位置和日期,可以使用此地图来了解该特定位置的磁偏角。
SBG Systems 将此地图嵌入到其惯性导航系统中,从而在使用磁力计的同时实现自动真北航向。
磁罗盘精度
当靠近两极时,磁场的垂直分量变得比水平分量更强。在非常高的纬度操作磁罗盘时,由于低信噪比,可能无法检测到航向角。
通常,磁罗盘将能够在低于 70° 的纬度下工作。
与陀螺仪配合使用的罗盘
通过将陀螺仪与罗盘结合使用,可以将两个系统的优点结合起来:陀螺仪在短期内表现良好,但长期会漂移,而磁力计可能会受到局部干扰,但从长远来看是可靠的(如果经过校准并在适当的环境中)。
我们的惯性系统能够实时估计磁场是否可靠。在磁场不可靠期间使用陀螺仪使系统能够在大多数情况下保持高度准确的航向解算。