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应用地球物理  2025, Vol. 22 Issue (2): 279-290    DOI: 10.1007/s11770-024-1121-8
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一种基于递归最小二乘和弹性巩固权重的航磁补偿方法
马啸宇,张金生*,廖守亿,李婷,李赜浩
1.中国人民解放军火箭军工程大学
Aeromagnetic Compensation Method Based on Recursive Least Square and Elastic Weight Consolidation
Ma Xiao-Yu, Zhang Jin-Sheng*, Liao Shou-Yi, Li Ting, Li Ze-Hao
1. Rocket Force University of Engineering, Xi’an 710025, China
 全文: PDF (0 KB)   HTML ( KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 航磁误差补偿是实现飞行载体高精度地磁导航需要解决的关键问题之一,直接决定了实时磁测数据的精确性和可靠性。 能够对载体的干扰磁测实现准确的建模和补偿对于地磁导航技术中基准图和实时图的构建具有重要意义。当前航磁误差补偿算法的研究主要集中于以实测航磁数据为基础从模型驱动和数据驱动两个方向进行干扰磁场精确建模。由于航磁数据获取较为困难,信息复杂度较低,对构建模型的泛化性能产生严重影响。为解决该问题,本文提出一种基于弹性权重固化的递归最小二乘算法,通过控制参数更新的方向有效抑制“灾难性遗忘”现象的发生。通过公开航磁数据集进行实验验证,实验结果表明本文所提算法能够有效抑制干扰磁场模型在参数更新过程中导致历史信息丢失的问题,提高了干扰磁场模型的稳定性、鲁棒性和准确性。
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关键词地磁导航   航磁干扰补偿   递归最小二乘   弹性权重巩固     
Abstract: Aeromagnetic compensation is one of the key issues in high-precision geomagnetic flight carrier navigation, directly determining the accuracy and reliability of real-time magnetic measurement data. The accurate modeling and compensation of interference magnetic measurements on carriers are of great significance for the construction of reference and real-time maps for geomagnetic navigation. Current research on aeromagnetic compensation algorithms mainly focuses on accurately modeling interference magnetic fields from model- and data-driven perspectives based on measured aeromagnetic data. Challenges in obtaining aeromagnetic data and low information complexity adversely affect the generalization performance of a constructed model. To address these issues, a recursive least square algorithm based on elastic weight consolidation is proposed, which effectively suppresses the occurrence of catastrophic forgetting by controlling the direction of parameter updates. Experimental verification with publicly available aeromagnetic datasets shows that the proposed algorithm can effectively circumvent historical information loss caused by interference magnetic field models during parameter updates and improve the stability, robustness, and accuracy of interference magnetic fi eld models.
Key wordsGeomagnetic navigation    Aeromagnetic interference compensation    Recursive least squares    Elastic weight consolidation   
收稿日期: 2024-05-26;
基金资助:1.国家自然科学基金面上项目62473377 2.陕西省科学技术厅一般项目(青年)2024JC-YBQN-0657
通讯作者: 张金生 (Email: 35118796@qq.com).     E-mail: 35118796@qq.com
作者简介: 马啸宇,火箭军工程大学导弹工程学院讲师,2018年本科毕业于北京科技大学测控技术与仪器专业,2024年博士毕业于火箭军工程大学控制科学与工程专业。研究方向主要是地磁导航和惯性导航。邮箱: 18813059158@163.com。
引用本文:   
. 一种基于递归最小二乘和弹性巩固权重的航磁补偿方法[J]. 应用地球物理, 2025, 22(2): 279-290.
. Aeromagnetic Compensation Method Based on Recursive Least Square and Elastic Weight Consolidation[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2025, 22(2): 279-290.
 
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