[发明专利]地磁测量设备

权利要求书

1.一种地磁测量设备，其包括：

三维磁传感器，其构造为检测三个方向上的磁分量，并且构造为输出代表由所检测到的各磁分量组成的三维矢量的磁数据；

存储单元，其构造为存储从所述三维磁传感器顺序输出的磁数据；

椭球面产生单元，其构造为计算代表从第一椭球面、第二椭球面和第三椭球面中选择的至少两个椭球面中每一个椭球面的椭球面中心点的坐标，这三个椭球面中的每一个都具有不同的形状，并且这三个椭球面中的每一个都在其附近具有由存储在所述存储单元中的多个磁数据所指示的坐标；

椭球面中心点判定单元，其构造为判定表示所述至少两个椭球面的椭球面中心点的坐标之间的距离是否等于或小于第一阈值；以及

校正值产生单元，其构造为基于代表所述至少两个椭球面中的至少一个椭球面的形状的系数矩阵来计算椭球面校正矩阵，所述椭球面校正矩阵用于将椭球面上的坐标转换为球面上的坐标，所述校正值产生单元还构造为根据所述椭球面中心点判定单元的判定结果、基于代表所述至少一个椭球面的椭球面中心点的坐标来计算所述中心点的坐标。

2.根据权利要求1所述的地磁测量设备，其中：

所述椭球面产生单元构造为假设存储在所述存储单元中的磁数据所指示的坐标随机分布在椭球面的附近，并且构造为假设该椭球面由如下椭球面方程表达：所述椭球面方程包括表示第一轴分量的平方的项、表示第二轴分量的平方的项和表示第三轴分量的平方的项，其中：

所述椭球面产生单元包括从下列各单元中选择的至少两个单元：

第一椭球面产生单元，其构造为计算表示所述第一椭球面的椭球面中心点的坐标，以将通过把所述磁数据所指示的坐标代入所述椭球面方程的排除表示第一轴分量的平方的项以外的其余各项中而获得的值与所述磁数据所指示的坐标的第一轴分量的平方值之间的误差最小化；

第二椭球面产生单元，其构造为计算表示所述第二椭球面的椭球面中心点的坐标，以将通过把所述磁数据所指示的坐标代入所述椭球面方程的排除表示第二轴分量的平方的项以外的其余各项中而获得的值与所述磁数据所指示的坐标的第二轴分量的平方值之间的误差最小化；以及

第三椭球面产生单元，其构造为计算表示所述第三椭球面的椭球面中心点的坐标，以将通过把所述磁数据所指示的坐标代入所述椭球面方程的排除表示第三轴分量的平方的项以外的其余各项中而获得的值与所述磁数据所指示的坐标的第三轴分量的平方值之间的误差最小化。

3.根据权利要求1所述的地磁测量设备，还包括：

最优椭球面校正值产生单元，其构造为设置指示起点的三维可变矢量和指示所述磁数据相对于所述起点的坐标的第一三维可变矢量，并且构造为设置可变矩阵和第二三维可变矢量，所述第二三维可变矢量是通过使用所述可变矩阵来转换所述第一三维可变矢量以将所述第二三维可变矢量的坐标定义为转换后的数据而获得的，其中：

所述最优椭球面校正值产生单元还构造为设置椭球面最优化函数，所述椭球面最优化函数表示多个转换后的数据所指示的坐标与具有与所述三维可变矢量所指示的起点相对应的中心的球面之间的误差，并且所述椭球面最优化函数包括所述可变矩阵的分量和所述三维可变矢量的分量作为变量，并且其中：

所述最优椭球面校正值产生单元构造为将所述椭球面校正矩阵的分量和由所述校正值产生单元计算出的中心点的坐标作为初始值应用于所述椭球面最优化函数的变量，并且还构造为顺序地更新所述椭球面最优化函数的各变量，以计算用于将椭球面上的坐标转换为球面上的坐标的最优椭球面校正矩阵，并且还计算指示作为使所述椭球面最优化函数最小化的解的最优中心点的坐标；以及

地磁计算单元，其构造为通过使用所述最优椭球面校正矩阵，相对于所述最优中心点所指示的坐标，来转换表示从所述三维磁传感器输出的磁数据所指示的坐标的三维矢量，以计算地磁的方向。

4.根据权利要求1所述的地磁测量设备，还包括：

地磁计算单元，其构造为使用由所述校正值产生单元产生的椭球面校正矩阵，相对于也由所述校正值产生单元产生的中心点的坐标，来转换表示从所述三维磁传感器输出的磁数据所指示的坐标的三维矢量，以计算地磁的方向。

5.根据权利要求1所述的地磁测量设备，其中：

所述三维磁传感器安装在包括具有软磁材料的部件的装置中。