地磁導航
高精度航空地磁導航體系核心基礎設施
利用「澳科一號」衛星獲取的獨立自主可控的高精度全球磁場數據，研發適用於航空地磁導航應用的高精度四維實時綜合地球磁場模型並構建高精度地球磁場基準圖，建立航空地磁導航應用相關核心算法、核心技術與核心軟件，搭建中國自主可控的高精度航空地磁導航應用體系。
航空地磁導航系統組成
本項目旨在搭建中國自主可控的高精度航空地磁導航應用體系，系統主要由四大核心部分組成：
基準圖與模型
高精度四維實時綜合地球磁場模型與高精度地球磁場基準圖
核心算法與軟件
航空地磁導航的核心算法、關鍵技術與核心軟件系統
飛行實驗驗證
航空地磁導航飛行實驗驗證與實地測試
數據分析
大量飛行實驗及對模型、算法、軟件等實驗數據的深度分析
主要研究內容與核心技術
針對航空地磁導航的關鍵挑戰，重點突破以下三個方向
高精度四維實時綜合模型與基準圖構建
建立適用於航空地磁導航的高精度全球地磁場四維模型，描繪地球近地空間磁場的時空變化。有別於傳統主流模型僅著重觀測數據擬合，本項目深入考量地核磁流體動力學、固體潮、岩石圈構造及電離層—磁層耦合等多圈層機理，以揭示不同磁場源的物理信息。
- 整合地核、岩石圈及外部磁場源的物理機制
- 解決地磁場時空變化的複雜耦合問題
導航核心算法、技術與軟件
開發應用於無人機和小型航空器的全自主、無源地磁導航技術。針對長航時、長距離飛行需求，重點研發高可靠性的地磁匹配與濾波算法，以及基於人工智能的載體磁干擾補償技術，消除機體設備產生的干擾磁場。
- 穩健的地磁匹配與 Kalman 濾波算法
- AI 驅動的載體磁干擾高效補償技術
數值模擬與飛行驗證
依托「高精度衛星地磁應用技術實驗室」，採用「數值模擬—無人機實飛—有人機驗證」的遞進式研究路徑。計劃在珠海低空空域（如星灣國際航空基地）進行實地飛行測試，對模型精度與算法穩定性進行全方位評估。
- 計算機數值模擬與仿真環境搭建
- 無人機導航系統實飛驗證與優化
高精度地磁导航室内实验
基於高精度地磁導航實驗平台，我們在受控磁場環境下進行了全面測試。
視頻展示了利用載體搭載的磁傳感器數據，通過 Kalman 濾波算法實時估算位置，並與光學定位真值進行對比的過程，結果顯示出高度的一致性。
核心技術優勢
打造高可靠性自主導航新標杆
抗干擾能力強
地磁場是地球固有物理場，難以被屏蔽或人為干擾，確保在複雜電磁環境下的導航安全。
無源被動探測
系統僅需接收地磁信號，不向外輻射能量，具有極高的隱蔽性，適合特殊任務需求。
全域無縫覆蓋
無論是深海、地下、室內還是高空，地磁場無處不在，實現真正的全場景無縫導航。
高精度匹配算法
採用深度學習優化的地磁匹配算法，有效抑制噪聲，在動態環境下仍能保持高精度定位。
低功耗小型化
核心傳感器體積小、功耗低，易於集成到各類無人機、機器人及便攜式設備中。
多源融合導航
可與慣性導航（INS）、視覺導航等技術深度融合，提供更穩健的組合導航解決方案。
應用場景
航空航天
無人機巡檢 / 飛行器導航
水下潛航
AUV 定位 / 資源勘探
自動駕駛
隧道 / 城市峽谷定位
航海遠洋
遠洋船舶 / 海上定位