航空磁探测技术广泛应用于水下目标探测、矿产资源勘探等方面,在军事和民用领域都具有重要的应用价值。航磁补偿技术可以有效消除磁探测平台干扰磁场的影响,是航空磁探测的关键技术之一,直接影响着航空磁探测的性能。本文针对噪声、小姿态飞行和地磁梯度这几个影响航磁补偿精度的主要因素,分别从预处理、算法、模型三个方面进行研究,并提出了相应的改进方法。论文的主要工作如下:1.在传统磁干扰模型基础上,分析了噪声、飞机小姿态飞行和地磁梯度对航磁补偿精度的影响。仿真结果表明:噪声会导致磁干扰模型参数估计误差显著增大;小姿态飞行会导致方向余弦矩阵存在复共线性,严重影响磁干扰模型系数的估计精度;地磁梯度会影响干扰磁场的提取,进而降低补偿的精度。2.针对航磁测量数据中干扰磁场提取问题,研究了小波去噪在航磁测量信号中的应用。首先根据飞机机动频率,分析了小波最优分解层数;其次根据干扰磁场信号时域波形特征和去噪后的相关系数,优选了小波基函数;最后融合小波硬阈值和软阈值,设计了一种改进的小波阈值进行重构降噪。实验结果表明,该方法能够抑制测量信号中的地磁场和噪声干扰,有效提取测量信号中的飞机机动干扰磁场。3.针对小姿态飞行下的航磁补偿模型中矩阵复共线性问题,采用Lasso回归实现磁干扰模型的求解。首先根据飞行中的航向和机动特征,设计了数据分割方式;其次基于交叉验证策略,建立了Lasso回归正则化参数估计目标函数;最后采用灰狼算法实现正则化参数搜索和优化。实验结果表明,与岭估计、截断奇异值分解方法相比,Lasso回归的补偿精度最高,补偿后的干扰磁场标准差由0.2013n T降低到0.0355n T,改善比为5.67。4.针对飞行中存在的背景地磁梯度问题,提出了地磁梯度修正的航磁补偿方法。首先基于航空实测数据,分析了地磁场的变化规律,并采用泰勒级数构建了局部区域的地磁梯度模型,对传统航磁补偿模型进行了修正;其次针对地磁梯度修正后的航磁补偿模型求解的问题,设计了一种地磁场循环迭代求解方法。实验结果表明,与传统磁干扰补偿模型相比,改进后的模型补偿性能可提升18%左右。