MEMS(Micro Electro Mechanical system)磁力计不仅能够测量地磁场强度,是地磁导航的重要传感器,也能够解算导航中重要的航向角信息。在实际使用中,磁力计存在制造过程中不可避免的自身误差,而且容易受到环境的干扰,因此磁力计在应用之前必须要进行补偿校正,校正的精度直接决定解算航向角的精度。如何采用有效的算法实现对磁力计的精准校正以提高系统的磁场测量精度和航向角输出精度是本文研究的主要内容。本文围绕磁力计误差分析与建模、离线校正算法和在线校正算法等方面展开研究,具体研究内容如下:首先,介绍磁力计的工作原理和解算航向角原理,对磁力计的自身误差、环境误差和安装误差进行了分析和建模,推导了磁力计总的误差模型和补偿模型。介绍了椭球拟合、基于六面体旋转和基于姿态独立的磁力计校正算法,并进行了仿真和实测实验,对比分析了它们的优缺点。其次,介绍了基于粒子群优化的磁力计离线校正算法,针对传统算法估计参数少的问题,提出了一种基于MEMS陀螺仪辅助的粒子群优化磁力计校正算法,将估计参数个数由9个提高到12个,实现误差矩阵的全参数估计,同时引入了随机漂移粒子群优化算法以提高算法的动态适应性,通过仿真和实测数据验证了算法的优越性。然后,针对传统算法估计参数正确率低的问题,提出了一种基于双目标函数的粒子群优化磁力计离线校正算法。采用冯诺依曼拓扑结构保证粒子的多样性以提高算法的全局搜索能力,通过仿真和实测数据验证,算法参数估计正确率提高到95%以上,具有更高的鲁棒性。最后,针对实际使用过程中复杂多变的磁场环境,提出了基于INS/GPS辅助的磁力计在线校正算法。实现了有GPS信息下利用扩展卡尔曼滤波算法完成磁力计的在线校正,GPS失锁后使用在线校正后的磁力计提供航向角信息辅助系统维持方位。考虑直线、矩形和“8”字三种运动轨迹对校正结果的影响,通过仿真跑车实验对各自优缺点进行详细分析。设计了基于Qt的软件平台,实现数据导入导出、仿真数据生成和算法运算等功能,提高了算法的工程实用性。