[发明专利]一种高精度地磁矢量测量方法及其装置

权利要求书

1.一种高精度地磁矢量测量方法，其特征是在高精度总场磁力仪探头处先后附加强度相等、方向相反的垂向和水平向附加磁场，测量无附加磁场时的正常地磁场和附加正向磁场或反向磁场时的合成磁场值，再依据水平线圈轴线的已知方位，计算得出地磁场的垂直分量Z、水平分量H、地磁倾角I和偏角D。

2.根据权利要求1所述的垂向和水平向附加磁场，其特征是附加垂向磁场与测量垂直分量Z、水平分量H和倾角I相关，水平向附加磁场与测量地磁偏角D相关，附加磁场的方向无需与待测的地磁场矢量垂直，垂向附加磁场不必对地磁垂直分量进行精确补偿，水平向附加磁场方向可定向在任意已知方位。

3.根据权利要求1所述的测量正常地磁场和合成磁场值，其特征是在探头处先后施加强度相等、方向相反的垂向磁场T_f，通过高精度总场磁力仪分别记录无附加磁场时的地磁场T₀、附加磁场方向垂直向下时的合成磁场T_+⊥、附加磁场方向垂直向上时的合成磁场T_-⊥，不必附加水平磁场，就可计算地磁场矢量的大部分分量，包括垂直分量Z、水平分量H和地磁倾角I。

4.根据权利要求1所述的测量正常地磁场和合成磁场值，其特征是水平线圈方向可定向在任意己知方位D0，在探头处先后施加强度相等、方向相反的水平向附加磁场T_f//，通过高精度总场磁力仪分别记录附加水平正向磁场时的合成磁场T_+//、附加水平反向磁场时的合成磁场T_-//。利用T_+//、T_-//、和T₀、T_+⊥、T_-⊥，可计算地磁场矢量的全部分量，包括垂直分量Z、水平分量H、地磁倾角I和地磁偏角D。

5.一种高精度地磁矢量测量装置包括一组或两组附加在高精度总场磁力仪探头外面的磁场线圈和三脚架，其特征是两组附加磁场线圈相互正交，线圈中心重合，线圈中心安放有总场磁力仪探头，其中一组线圈轴线垂直地面，另一组线圈轴线水平、可任意指向。

6.根据权利要求5所述的磁场线圈，其特征是线圈形式为标准亥姆霍茨线圈或多个线圈串联组合而成的改进型亥姆霍茨线圈，线圈通直流电后能在线圈中心的总场磁力仪探头范围内产生均匀磁场。

7.根据权利要求5所述的磁场线圈，其特征是水平线圈上安装有360°水平刻度盘的方向瞄准器，水平线圈除了可水平转动以外，还可竖向180°翻转，若不计算地磁偏角D，可省略水平线圈和方向瞄准器。

8.根据权利要求5所述的磁场线圈，其特征是可以与总场磁力仪探头固定组合成一体式矢量探头，也可以与总场磁力仪探头相对独立，制造成可拆卸分离的总场、矢量两用式探头。

9.根据权利要求5所述的三脚架，其特征是设有包括调平和定位机构的线圈支座，线圈支座可180°水平定位转向，包含总场磁力仪探头的线圈安放在线圈支座上，调整三脚架的调平和定位机构可使垂直线圈轴线至垂直状态、水平磁场线圈轴线至水平状态并定向。