1 磁偏角的定义
磁偏角（Geomagnetic Declination）又称为地磁偏角，是地磁场总强度所在垂直平面与地理子午面之间的夹角。磁偏角应用非常广泛。世界各国一直把磁偏角作为航空、航海、石油钻井等领域最基本的导航定向手段。
地球的地磁极接近于南极和北极，但并不重合。地磁北极的位置大约为72°N、96°W，距地理北极大约1500k m；地磁南极的位置则约在70°S、150°E处。地磁极处，磁偏角为90°。磁偏角因地理位置不同而不同，且由于地磁极不断运动，磁偏角随之不断改变。
2 磁偏角的补偿和获得磁偏角的方法
精确的无线电交会定位必须以准确修正测向机的磁偏角为前提。其具体的做法是向西减磁偏角或向东加磁偏角：磁子午线北端在真子午线以东为东偏，以西为西偏；且东偏为正，西偏为负。一般说来，东经25°地区，磁偏角通常在1°～2°之间，北纬25°以上地区，磁偏角则大于2°；在西经低纬度地区，磁偏角则为5°～20°，西经45°以上的地区，磁偏角为25°～50°。在我国，除部分磁力异常的地方外，磁偏角一般为西偏2°～3°，最大可达6°。
磁偏角的数据信息可通过以下方式获取: 向测绘部门咨询、在专用测绘地图上查找基准数值并由内插法得
到、在磁方位基准台上用地磁经纬仪测量并计算得到以及通过互联网查找。由于地球磁场具有多变性和不稳定性，采用少量取点的单时测量具有一定的局限性，工作量也较大，因此通过实测得到磁偏角的方法并不理想。本文主要推荐两种做法。
2.1 使用权威机构提供的软件进行计算
我们采用美国国家海洋和大气管理局(N a t i o n a l Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)提供的软件进行磁偏角计算。N O A A为隶属美国商业部的科技部门，提供的数据具有较高的可信度和权威性，其相关计算网页如图1所示。只需在计算界面中输入所在地的经纬度以及海拔高度就可以求出该位置的磁偏角。通过计算得到深圳站2009年的磁偏角为-2.4°，与深圳磁偏角的历史数据基本一致。
图1 NOAA计算磁偏角网页界面
磁偏角
影响无线电测向结果的技术分析
■ 国家无线电监测中心深圳监测站 王心尘 刘恒 杨淑艳
摘 要
从无线电测向的角度出发，介绍磁偏角的定义、补偿方式以及修正方法。通过理论分析和软件仿真论证磁偏角对短波、超短波干扰定位的影响。经验证，磁偏角的精确度
直接关系到测向定位结果的准确度。
关键词：磁偏角 短波 超短波
2.2 对地磁场数据进行插值拟合
根据N O A A提供的资料，我们编写出相应位置附近的磁偏角图表。需要时，我们可先将当地经纬度周围的4个值查找出来，再用线性内插方法计算出当地的磁偏角，如图2所示。
图2 计算任意点磁偏角示意图
图2中，假设E点周围的四点A、B、C、D点的经纬度已知，分别为A（N，E）、B（N，E+a）、C（N+a，E）、D（N+a，E+a），磁偏角分别为D A 、D B 、D C 、D D ，E点的坐标（N 1，E 1 ）已知，则E点的磁偏角D E 为：跳拉丁舞的好处
（1）。
通过式（1）便可以计算出E点的磁偏角。
由于磁偏角不断变化，资料数据可能不够精确，因此需对计算得出的磁偏角进行修正，即加上时间引发的磁偏角变化量。表1提供的是中国境内不同经纬度的每年的磁偏角变化率。则最终的磁偏角D为：
（2）。其中E
D 是式(1)计算得到的磁偏角，a为年变化率，t 为时间。
表1 中国磁偏角的年变化率
N(°)E(°)
708090100110120130140600’-4’-9’-10’-7’-3’1’3’500’-3’-6’-8’-7’-4’0’1’401’-1’-5’-7’-7’-4’-1’0’301’0’-3’-5’-5’-4’-2’0’201’0’-2’-4’-4’-3’-2’-1’101’0’-1’-2’-3’-2’-1’-1’0
2’
0’
0’
-1’
-1’
-1’
-
1’
0’
为保持资料的可信度，我们还需更新磁偏角数据和年变化率模型。IAGA (International Association for
Geo- magnetism and Aeronomy) 每5年更新一次地磁模
型IRGF(International Reference Geo-magnetic Field)。美国建立的WMM(World Magnetic Model) 模型每5年更新一次，目前公布的是2005～2010年版本。中国科学院物理研究所每10年出版一次《中国地磁图》，目前是2000年版本。及时更新数据可以使计算结果更真实可信。
3 无线电监测工作与磁偏角
国内各短波监测站的测向天线大多采用R&S公司开发设计的九元测向天线阵。在设置该天线阵时，先使用罗盘定位磁北，随后减去当地的磁偏角得到真北方向。之后将天线阵的9个天线元平均分配到圆周上，并使第一个天线元放置于真北方向。
无线电监测技术人员常常在野外使用地图。地图所指示的北方是地理北方，磁偏角就是地磁北极与地图所指示的地理北极的夹角。一般地，我们将当时磁偏角的实际测量值标在地图上。由于磁偏角不断变化，使用地图时要注意出版年限导致的磁偏角误差。
4 磁偏角对超短波干扰源位置 计算结果的影响
在超短波监测中，我们一般通过无线电测向来确定干扰源的位置，即将相同信号在不同监测的地点得张迁碑字帖高清大图
到的示向度标绘在地图上，其交会点即为发射电台的位置。此时修正磁偏角与否对计算结果的影响巨大，如图3所示。实线所示为未修正磁偏角时得到的交会
结果，虚线则表示修正磁偏角后得到的正确交会结果，磁偏角为δ。图中A、B两点为监测站，以监测站B为原点建立坐标。由于两站的坐标已知，A、B站之间的距离1l 为常量，设为L，且
与x轴的夹角为ϕ（可
以通过计算得到）。AC uuu v
和BC uuu v 的方位角可分别由测向机测得，为1θ、2θ。则设AC uuu v
（监测站A至干扰源C的距离）为2l ，BC uuu v
（监测站B至干扰源C的距离）为3l ，易得AC uuu v暖心短句
向量和x轴的夹角1ϕ为15
2πθ−，BC uuu v
向量和x轴的夹角
公域
2ϕ为25
2πθ−。
图3 磁偏角影响超短波干扰交会定位示意图
这样可以得到：
(3)，
整理得到：
(4)，
即
(5)。
AC uuu v 的长2l 、BC uuu v
的长3l 确定之后，结合两站给出的干
扰源示向度就能通过交会得到未修正磁偏角时，干扰源在坐标轴中相应位置C的相关向量，即：
(6),
修正磁偏角δ后，得到干扰源在坐标轴中的真实位置C’的相关向量为：
(7)。此时通过向量运算就可以求出两点之间的距离。我们运用华日公司提供的软件模拟修正磁偏角前后的超短波信号定位结果，如图4所示。图中A和A’分别对应于磁偏角修正前后短波信号的交会定位结
果。经比较得知两定位结果相距2k m。考虑到超短波的覆盖范围大约在几十公里且超短波信号的干扰源有时位于闹市区，磁偏角的修正对减少不必要的误差显得十分重要。
图4 软件模拟超短波干扰交会定位示意图机械专业实习报告
5 磁偏角对短波干扰源位置 计算结果的影响
与超短波监测相比，磁偏角对短波信号定位工作影响更大。这是因为短波的传输距离更远，如果磁偏角修正不准确，在几千公里外就将造成几十公里的偏差，如
图5所示。假设A点为固定监测站，B点为未修正磁偏角前所得的干扰源所在位置，C点为磁偏角修正之后的真实干扰源所在地，θ为AC uuu v
和BC uuu v
之间的夹角，即磁偏角。固定监测站A与未修正磁偏角的干扰源所在位置B之间的距离为L，干扰源的真实所在位置C之间的距离也为L。计算得BC之间的距离为：
(8)。
其中，α为监测站所在地的磁偏角，β、γ分别为固定监测站A与修正磁偏角前后的干扰源所在位置B、C的之间的大圆距离L所对应的圆心角，R为地球的半径（约6378km）。
西洋参枸杞当地球的半径R相对于B C之间的距离很大时，式（8）可近似简化为：
(9)。
图5 短波定位干扰源示意图
由式（9）可知，当干扰点距监测站的距离超过
小铅笔
500k m，而监测站所在地的磁偏角超过5°，磁偏角造成
的偏差就会超过43k m。考虑到多站定位的情况，磁偏角
教研工作计划造成的偏差则更大。此外，地形地貌因素造成的磁偏角
偏差不容忽视。由此可见，忽略磁偏角的影响将给干扰
源的确定带来较大的误差。
我们运用华日公司提供的软件模拟比对修正磁偏角
前后的短波信号定位结果，如图6所示。图中A和A’分
别对应于磁偏角修正前后短波信号的交会定位结果。若
北京站和深圳站共同定位一个日本附近的短波信号，修
正磁偏角前后定位结果相距193km。
图6 软件模拟短波干扰交会定位示意图
6 总结
磁偏角的准确修正与否对无线电测向定位工作的影
响很大。本文主要介绍了磁偏角的定义、补偿及计算方
法，通过理论计算和软件仿真验证了短波和超短波交会
定位信号源过程中，磁偏角修正的重要性。无线电监测
单位，有必要不断更新地磁偏角的数据信息以保证磁偏
角数值的准确性，从而更好地保障无线电监测工作顺利
进行。
