由于磁场在地磁导航,行为学研究,医疗卫生,彩色显像管等方面的广泛应用,磁场模拟与控制技术正成为国内外研究的热点。利用该技术建立的磁场模拟系统在生产和科研中有较大的实用价值和现实意义。磁场模拟系统可以用作补偿地磁,建立零磁空间；进行零磁场或特定磁场环境的各种试验；还可以用在磁测技术中,检查和校正各种测磁仪器等,这些都需要对模拟磁场的精确控制。因此,迫切需要建立一种基于地磁屏蔽室的磁场模拟系统,可以用于产生强度和方向可控,而且均匀度高,稳定性好的磁场。在磁场模拟系统中,线圈系统是其关键组成部分。首先,推导了亥姆霍兹线圈的磁场分布表达式并分析了其磁场的均匀性；并且为了便于分析,设计了地磁屏蔽室内模拟磁场计算软件,扩展了其应用,可以分析计算多种类型及布局的线圈的磁场分布；然后,在理论分析三维线圈系统的磁场分布的基础上,设计了磁场模拟系统,并对该系统进行了误差分析与校正；最后,实验结果表明,静态模拟磁场的范围在±1Gs内,其误差可以控制在80nT以内,而零磁空间剩磁更能达到30nT以下；动态磁场的精度也满足系统要求。本课题的研究为地磁屏蔽室的线圈系统和磁场模拟系统设计提供了理论依据和一定的参考,同时该磁场模拟系统也具有实际的工程应用价值。