-3DM GQ7 GNSS/INS-
固定翼飞机中磁强计与双天线航向测试
测试原因
磁强计是单天线 GNSS/INS 融合传感器的常见航向源。
在使用磁强计作为航向源前，必须在设备安装后完成硬、软铁芯校准。
固定翼飞机不仅耗时和成本高昂，对于繁忙机场的飞机用户，练习区距离通常很远。
比较在重复战斗环境中使用磁强计和双天线综合作为 Cessna 150M 航向源十分有必要。
传感器
在本案例研究中，测试使用了两个Parker LORD MicroStrain设备，即 3DM GQ7 和3DMRTK。
3DM GQ7 是一种双天线、GNSS/INS 导航系统，在具有挑战性的环境中，它使用传感器融合提供高精度的位置和姿态估计。
3DM RTK 是一种网络接口的调制解调器，为 GQ7 提供即插即用的 RTK 校正数据。
测试原因
在高水平上，磁强计测量的是由地球磁场和传感器附近的任何磁场扰动组成的局部磁场，因此必须完成校准以获得准确的航向。
双天线航向使用安装有测得偏移量的两个 GNSS 天线，计算两个天线和航向矢量之间的“基线”。本质上更容易，不需要校准，并且不受磁干扰。
设备安装
GQ7的天线牢固地安装在仪表板上，可以清晰地看到天空，基线间距为0.82 米。
运行 MicroStrain SensorConnect 桌面应用程序软件的 PC 固定在尾部行李舱中，用于从GQ7 收集数据。
偏移测量值输入 SensorConnection 软件。
测试程序：
不建议飞机在低空进行急转弯机动，也不允许在机场附近的某些类型的空域进行急转弯操纵，可能耗时且成本高昂。
在本案例研究中，使用不同的航向援助来源完成了四场环境条件测试。
使用未校准磁强计收集数据
磁强计校准
使用校准磁强计进行数据采集
双天线数据采集
执行相同的程序四次以便于比较：
开始记录数据
起飞并爬升至 3000 英尺
从机场飞往磁强计校准练习区
执行清障转弯，为飞机运输清理练习区空域
完成两个急转弯（60°），便于校准
飞回机场着陆
滑行至停车场，停止飞机发动机和轮挡
停止记录并查看结果
飞行事件：急转弯
如测试程序中所述，每次测试都要完成两个急转弯。急转弯事件显示在左侧的图中，并通过编号的步骤突出显示。
急转弯程序：
1. 升起翼子板，检查左侧；
2. 向左转 60° 急转弯；
3. 保持 60° 倾斜角度以进行 360° 全回转；
4. 将机翼平直卷起（右转时重复步骤 1-4）。
校准结果表示：
磁强计校准成功后，有效航向时间缩短了 60%。
双天线不需要任何校准，提供95% 的有效航向飞行时间，比校准的磁强计计好 9%。
测试结论
磁强计航向：
与双天线操作相比，校准的时间和金钱成本更高
适用于低磁干扰环境
与未校准的情况相比，校准显著改善了航向测量，双天线航向
无需校准，只需安装天线并测量其偏移
提供最高百分比时间的有效航向
