航空磁探系统通过飞机搭载磁力仪对地球磁场进行测量,与地面磁测方法相比,涉及更为复杂的信号处理、干扰补偿等算法。航空磁探系统的信号仿真是研究航空磁探技术的重要支撑,成本低、周期短的特点有利于算法研究的快速验证和迭代。航空磁探系统的信号仿真的重点在于真实的复现飞行条件下动态变化的环境磁场和干扰磁场,这两种磁场的变化规律都与飞机的运动轨迹和姿态相关。本文从飞机的飞行仿真入手,通过包含真实飞控设备的硬件在回路仿真得到飞机的运动参数,进而通过高精度地磁模型和飞机平台干扰模型仿真磁传感器信号。本文主要完成的创新性工作如下:首先,通过硬件在回路仿真生成飞机运动轨迹和姿态数据。为仿真更加贴近真实机动的运动参数,本文基于X-Plane模拟飞行器、QGround Control地面站、FUTABA T18SZ遥控、机载航迹规划平台和Pixhack飞控搭建了一套生成飞机运动参数的硬件在环平台,并从机动过程中姿态耦合和掉高的?度验证了飞机运动参数仿真结果的有效性;其次,实现了一种航空磁探飞行平台环境磁场信号的仿真,采用描述磁场精度更高的EMM、实测日变信号去直流等方法分别对外部磁场成分进行了仿真,并从磁场强度范围、频谱范围以及仿真精度三个?度验证了航空平台环境磁场各成分仿真结果的有效性;第三,实现了一种航空磁探飞行平台本身产生的干扰磁场信号的仿真,从平台干扰成分的物理原理出发,推导了各干扰源的数学模型,并通过布点的方式控制各干扰源的大小,然后从磁场强度范围、频谱范围以及仿真精度三个?度验证了航空平台产生的各磁场成分仿真结果的有效性;最后,开发了基于该仿真平台的磁补偿试验装置,通过串口来接收仿真的各传感数据,并对接收的总场数据进行补偿、滤波等操作,然后通过计算相应补偿指标验证了仿真干扰磁场总场信号的有效性。