地球自然矢量场定位导航技术发展研究综述

晏磊; 施闯; 李安; 曾庆化; 张全德; 汲万峰; 陈三明

doi:10.12265/j.gnss.2023136

地球自然矢量场定位导航技术发展研究综述

doi: 10.12265/j.gnss.2023136

晏磊^{1, 2},
施闯³,
李安⁴,
曾庆化⁵,
张全德⁶,
汲万峰⁷,
陈三明^2, ,

1.
北京大学空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室, 北京 100871
2.
桂林航天工业学院计算机科学与工程学院, 广西桂林 541004
3.
北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京100191
4.
海军工程大学电气工程学院, 武汉 430030
5.
南京航空航天大学自动化学院, 南京 210016
6.
中国卫星导航定位协会, 北京 100036
7.
海军航空大学航空基础学院, 山东烟台 264001

基金项目: 国家自然科学基金项目（41842048）；国家重大研发计划项目（2017YFB0503000）；国家外专局项目（GDT20161100077）

详细信息

作者简介:
晏磊：男，博士，教授，博导，研究方向为偏振遥感、仿生导航

施闯：男，博士，教授，博导，研究方向为高精度卫星定位导航授时及泛源导航

李安：男，硕士，教授，博导，研究方向为惯性导航系统与技术

曾庆化：男，博士，教授，博导，研究方向为多信息融合定位导航

张全德：男，教授级高工，研究方向为卫星定位导航

汲万峰：男，博士，副教授，研究方向为导航方法与应用

陈三明：男，博士，教授，研究方向为资源与环境遥感

通讯作者:
陈三明 E-mail：515991397@qq.com

中图分类号: P228；V249.32
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出版历程
- 收稿日期: 2023-07-11
- 录用日期: 2023-07-11
- 网络出版日期: 2023-12-12

General review of the development of the earth natural vector field positioning and navigation technology

YAN Lei^{1, 2},
SHI Chuang³,
LI An⁴,
ZENG Qinghua⁵,
ZHANG Quande⁶,
JI Wanfeng⁷,
CHEN Sanming^{2
, ,}

1.
School of Earth and space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
2.
School of Computer Science and Engineering, Guilin University of Aerospace Technology, Guilin, 541004, China
3.
School of Electronic and Information Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China
4.
School of Electrical engineering, Naval Engineering College, Wuhan, 430030, China
5.
College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, 210016, China
6.
GNSS & LBS Association of China, Beijing 100036, China
7.
School of Aviation Foundation, Naval Aviation University, Yantai 264001

摘要

摘要: 地球自然矢量场定位导航具有很强的独立性与自主性，是卫星导航系统应用发展的一个重要辅助支撑和有效补充，能更好地提高多传感器融合定位导航效果. 论文研究了重力场、地磁场、地形地貌高程场、偏振场、静电场等地球自然矢量场的形成机理以及用于定位导航的理论与方法模型，并针对地球自然矢量场定位导航的技术发展与国内外研究历史进行了系统梳理，形成完整的理论技术体系，对深化地球自然矢量场定位导航理论模型与技术方法研究，促进多源定位导航技术发展提供重要的理论借鉴与研究支撑.
- 地球自然矢量场 /
- 定位导航 /
- 技术发展
Abstract: The earth natural vector field positioning and navigation has strong independence and autonomy, and becomes an important auxiliary support and effective supplement for the application and development of satellite navigation system, it can improve the navigation effect of multi-sensor fusion. The formation mechanism of the Earth’s natural vector fields, such as gravity field, geomagnetic field, geomorphologic elevation field, polarization field and electrostatic field, and the theoretical and methodological models for positioning and navigation are studied in this paper, in view of the technical development of the earth natural vector field positioning and navigation and the research history at home and abroad, a complete theoretical and technical system is formed, it provides important theoretical reference and research support for deepening the research on the theoretical model and technical methods of geo-vector field positioning and navigation, and promoting the development of multi-source positioning and navigation technology.
- earth natural vector field /
- positioning and navigation /
- technology development

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图 1 水下地形辅助导航原理框图

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图 2 水下偏振光分布模式图

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图 3 水体表面对偏振光的反射

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图 4 敏感偏振光的测角平台

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图 5 三对静电力支悬球转子

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图 6 转子球心偏离电极球心

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图 7 无源型三轴静电支承回路的原理示意图

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图 8 单轴无源支承回路原理图

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图 9 单轴支承电压与频率及间隙的关系曲线

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图 10 有源静电支承控制回路原理图

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