文献综述（或调研报告）：
地磁场是地球系统的基本物理场，是地球所固有的资源。地磁场是矢量场，在地球表面理论上每一点的地磁矢量都和其它点的地磁矢量不同。地磁场作为一个矢量场，不仅有幅值信息可以使用，而且有方向信息可以作为参考，因此可以提供丰富的导航参照信息。因此，只要能够测量到载体所处地点的地磁矢量，并和存在计算机内的地磁模型相匹配，就可以得到载体的所处位置，实现全球定位。这是地磁导航的基本原理
导航定位技术在现代科学技术发展中处于基础地位 ,渗透于各种军用和民用领域 ,并显示出越来越重要的作用。然而目前较常用的导航定位技术在长期导航任务 、无典型地貌特征环境等条件下尚存在很大的不足,需要其它方式的补充 。学者逐渐转向寻找一些自主式、无长期积累误差 、具有较强抗干扰能力的导航定位技术, 以完成天时 、全天候、全地域导航任务。地磁导航就是一种无源、自主、全天时、全地域的导航方式。
1989年美国Ｃｏｒｎｅｌｌ大学研究学者首次提出利用地磁场进行自主导航的概念以来，地磁导航逐渐成为导航领域的新研究领域之一。从19世纪30年代高斯理论问世以来，球谐分析一直是被采用的主要方法。在20世纪60年代中期，美国的一个公司提出了基于地磁异常场等值线匹配的MAGCOM系统，70年代获得测量数据后，系统进行了离线实验。20世纪80年代初，瑞典的lund学院对船只的地磁导航进行了实验验证，实验中将地磁强度的测量数据与地磁图人工对比，确定船只的位置，同时根据距离已知的两个磁传感器的输出误差，确定船只的速度。在地球物理学中，表示地球主磁场的国际标准叫做国际参考地磁场，它以球谐级数的形式表达，其最高阶通常为10，共120个球谐系数。2000年以后的模型球谐级数截断到13，共195个球谐系数。
近年来,借用大地测量技术的进步 ,利用地球物理特征的无源自主导航方法,基于重力场测量 、地磁场测量等自主导航方法得到了国内外学者的关注。地磁辅助惯性导航能够克服惯性导航误差随时间积累的不足，同时还能使系统在任何环境下自主作业且具有较强的抗干扰能力,因此惯性/地磁组合导航在军事领域具有广泛的应用前景。美国目前已开发出地面和空中定位精度优于30m、水下定位精度优于500m的地磁导航系统，并计划用于提高飞航导弹和巡航鱼雷的命中率。国内有关地磁导航的研究还主要集中在仿真和预研阶段，航天科技集团三院的李素敏等人运用平均绝对差法对地面所测量的地磁强度数据进行匹配运算，分辨率能达到50m;西北工业大学的晏登洋等人利用地磁导航校正惯性导航的仿真实验取得了较高的精度。
从国内外对地磁导航的研究发展看，目前需要深入解决的问题集中在：地磁测量传感器的补偿要更全面；全球地磁图的描绘要更切实，精度更高；地磁导航算法要更实时高效；水下地磁导航的地磁场强度变化及水下地磁图的精确描绘。其发展趋势主要集中在：研发新的导航算法和地磁导航原理，提高算法的实时性和精确度；结合其他导航方式，以规避地磁导航本身精度不高的缺陷；提高地磁传感器的制造工艺以提高其硬件水平；水下地磁导航的基础研究和应用探索。
因为地磁场模型和磁强计本身精度的限制以及全球地磁场的可变性，所以基于地磁场信息进行导航的定位误差在几千米甚至更高。地磁滤波是载体在较长一段时间内连续递推滤波导航定位，对初始误差要求较高。在地磁导航中目前应用较多的还主要为卡尔曼滤波技术。根据量测方程的非线性特性,对几种常用非线性卡尔曼滤波(扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波)进行简单对比，通过一维单变量非平稳增长模型和五维目标跟踪模型验证了容积卡尔曼滤波(CKF)的滤波性能最佳，并利用CKF仿真分析了地磁辅助惯性导航的可行性，仿真定位精度为儿百米范围内。神经网络算法可以针对地磁场发生缓慢变化而使地磁场模型建立不准确问题。事先选定动态补偿器的结构，运用递归神经网络模型对传感器进行动态补偿，可以使得误差大大降低。
参考文献：
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