海洋环境地磁场三分量测量仪的设计与实现

3.A矩阵的变换形式

对于任意的舰船姿态，都同时包含了舰船的横摇、纵摇和航向3种状态信息，但是为了分析问题的方便，可以把这种姿态看作是舰船没有纵摇和横摇角，并且处于正北磁航向状态的时刻，顺序经历了航向、纵摇和横摇改变的3个独立阶段后形成的。亦即舰船在第一时刻只发生航向的改变，产生磁航向角 （见图1（a））；然后在经历一次纵向摇摆，产生横摇角 （见图1（c））。经历这三个状态以后，舰船的姿态就确定了。

因此，可以将A矩阵写成3个矩阵 相乘的形式，即 ，其中：

4.磁场3分量获得

对于任意航向上、任意测量船姿态下，磁传感器处获得的磁场值为：

         (2)

对于具体某一条测量船来说，其K矩阵和固定干扰 一旦测出就是一个不变量，而磁场h值又是可以从三分量磁传感器直接读得的，因此在这里只有`` 是未知量。故将（2）式作如下变形：

 (3)

很容易看出（3）式右侧各参数都是已知的，不妨设 ，其中向量T的物理意义是舰船不存在纵横摇时、任意航向下地磁场在舰船坐标系上的投影。这样可以将（3）式写成：

从而分别得到

3.2 硬件资源配置

硬件配置图