[发明专利]消除载体磁化磁场对地磁测量影响的方法

说明书

技术领域

发明涉及的是一种地磁测量及地磁导航应用中铁磁性载体对磁测影响的补偿方法。

背景技术

地磁场是地球系统的基本物理场，是地球的固有资源，具有全天时、全天候、全地域的特点，为导航提供了天然的坐标系，地磁导航技术具有简便、高效、性能可靠、抗干扰性强，属于无源自主导航，尤其在水下，地磁导航具有广阔应用前景。另外地磁场在地质灾害预报、能源矿藏勘测、重要战略目标选址、海洋大陆架监测等领域有重要的应用前景。要实现各种地磁应用，首先要建立高精度地磁图。而载体包含的铁磁性物质和电气设备等都会对地磁场产生干扰，只有消除这些干扰影响后，才有可能得到精确的地磁场值，进而才能绘制高精度的地磁图。

要在大尺度范围实现高效高精度地磁测量或地磁导航，必需依赖于卫星、飞机、车辆、船舶甚至水下航行器等载体。而载体一般都含有铁磁性物质，在地磁场作用下不可避免被磁化产生磁矩，形成一个向外辐射的磁源。这样固定在载体上的磁力仪测得的磁场值就包含了磁化磁场，影响了测量数据的准确度。由于磁化磁场随着载体的位置和航行方向的变化而变化，因此修正难度很大。除了磁化磁场，载体产生干扰场还有：固有磁场，低频交流磁场等。固有磁场来源：载体上的永磁材料产生恒定磁场，交流磁场来源：负责行进的发动机、螺旋桨等动力推进机构向外辐射低频交流磁场。这样通过搭载于载体上的磁力仪测得的磁场值的表达式为：

T_测＝T₀+D+∑ε_i+∑μ_j    （1）

其中，T_测是磁力仪测量值；T₀是地磁场真值；D是载体的磁化磁场；ε_i各种低频交流磁场；μ_j是各个固有磁场

低频交流磁场的消除：地磁场基本属于直流磁场，因而低频交流磁场可通过有针对性设计的滤波器将其滤掉。固有磁场消除：固有磁场具有恒定不便的特点，通过校准比对法可以补偿消除固有磁场，或者逐点加载反向固有磁源直接抵消固有磁场。通过上述方法，将∑ε_i+∑μ_j补偿滤除后，表达式（1）简化为：

T_测＝T₀+D    （2）

只要能确定磁化磁场D，通过T₀＝T_测-D，就可以得到地磁场值T₀，而磁化磁场随着载体航行时地磁场的大小变化和航行方向的变化而变化，因此不易修正。这也正是本发明的意义所在。本发明的目的是确定载体磁化磁场D分布变化规律，给出消除D的具体方法，减小载体对地磁测量影响，最终高精度高效率地实现地磁场测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将载体对地磁测量的影响彻底消除的消除载体磁化磁场对地磁测量影响的方法。

本发明的目的是这样实现的：

（1）、在待测空间范围内选择磁场变化平缓的非磁异常点A，在无载体情况下用独立磁传感器测量点A的地磁总场T₀；

（2）、载体搭载双磁传感器组成线阵，将搭载双磁传感器线阵的载体置于点A，以线阵几何中心为轴，使载体缓慢而匀速的水平旋转一周，旋转过程中双磁传感器分别连续测量地磁场值T₁(θ)、T₂(θ)和对应旋转角度θ；

（3）、双磁传感器所测得地磁场值T₁(θ)、T₂(θ)分别与旋转角度θ一一对应，令ΔT(θ)＝T₁(θ)-T₂(θ)，作出差值ΔT(θ)与θ的对应函数曲线；