基于SERF原子自旋惯性与磁场测量的水下导航方法研究

项目名称： 基于SERF原子自旋惯性与磁场测量的水下导航方法研究

项目编号： No.61374210

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 全伟

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 79万元

中文摘要： 由于在无自旋交换弛豫（SERF）状态下利用原子自旋效应可同时实现超高精度惯性与磁场测量，使得SERF原子惯性/地磁组合导航成为水下探测器实现长时间高精度自主导航的有效手段。但SERF原子自旋效应易受内部原子间和原子与泡壁间碰撞及外部光、磁、热等多物理场影响，导致SERF态退相干效应严重，进而大大降低惯性与磁场测量精度；另外组合系统易受载体固有振动及外界磁场、洋流、潮汐等水下干扰影响而引起系统非线性、噪声非高斯和模型不确定问题，从而导致滤波精度低和可靠性差。本项目针对上述问题，进行基于原子自旋效应的SERF原子惯性、磁场测量精度分析，研究SERF原子自旋惯性、磁场一体化测量方法，分析水下外界干扰特性，引入智能算法和分段融合思想，开展惯性/地磁水下智能分段融合导航方法研究，最终完成半物理实验验证，为新一代水下探测器长时间高精度自主导航提供新思路，为我国水下惯性/地磁组合导航系统研制提供基础。

中文关键词： 惯性/地磁组合导航；原子自旋效应；碱金属气室；地磁匹配；分段信息融合

英文摘要： Due to the fact that atomic spin effect under the status of non-spin-exchange relaxation (SERF) can realize inertial and magnetic field measurements with ultra high precision at the same time, the SERF atomic inertial / geomagnetic integrated navigation b

英文关键词： Inertial / geomagnetic navigation；Atomic spin effect；Alkaline gas chamber；Geomagnetic matching；Segmentation of information fusion