[发明专利]一种水下小目标的磁异常强度测量方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋测量技术领域，尤其是一种水下小目标的磁异常强度测量方法。

背景技术

测量船拖曳海洋磁力仪探头在目标水域航行过程中，能够连续探测海底磁力，通过数据处理和分析研究，可确定水下磁性目标的大小、材质、形状和具体位置。在水下小目标磁探测中，海洋磁力仪探头实际采集的磁力测量值中不仅包括水下小目标产生的磁异常，还包括地心磁偶极子磁场、非磁偶极子磁场、地壳磁异常场、地磁日变化等，实际上是一个多种分量磁场的矢量叠加体，而从中提取有用的水下小目标微弱磁异常，并采用适当的形式直观地展现给用户，是海洋磁力测量数据处理的重要内容。

水下小目标磁探测的物理基础是：水下铁磁性小目标的存在导致其周围平缓的海洋地磁场发生畸变。在磁性体周围不同位置，磁异常强度是不同的，高于正常场的异常称为正异常，用正数表示，低于正常场的异常称为负异常，以负数表示。磁异常一般都是由正负两部分组成的，有时以正值为主，有时也会以负值为主。磁异常强度指磁异常的最大值与最小值之差值，也称为磁异常幅度，磁异常强度受磁性体的形状、规模大小、埋藏深度、产状及磁性大小和方向等因素控制。磁异常幅值的大小与磁性体的磁化强度成正比，且随磁性体的体积增大而增加。当磁性体体积一定时，磁异常随其埋深加大而减小，且曲线梯度小，异常范围加宽。

在水下小目标磁探测中，当前采用的总强度海洋磁力仪采集的磁力测量值为地磁背景场T₀和水下小目标磁场B相互叠加后的合成磁场总强度值，水下目标磁场B的存在导致平缓的地磁背景场T₀发生明显畸变。地磁背景场T₀平均在50000nT左右，与之相比，水下目标磁场B一般不超过地磁背景场T₀的1%，最多只有几百纳特，二者不是一个量级。因此，如何对水下小目标磁异常强度的测量是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、精度高且方法简便的水下小目标的磁异常强度测量方法。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种水下小目标的磁异常强度测量方法，包括以下步骤：

步骤1、通过海洋磁力仪探头探测得到海底磁力数据；

步骤2、根据海底磁力数据，将水下小目标简化为磁偶极子，并将其产生的磁场B分解为两个相互垂直的分量：沿地磁背景场T₀方向的轴向分量B_l和横向分量B_t；

步骤3、取轴向分量B_l作为水下小目标的磁异常强度，并考虑水下小目标与海洋磁力仪测点之间的几何空间关系，计算水下小目标的磁异常强度。

而且，所述步骤1通过海洋磁力仪探头探测得到海底磁力数据时，测线采用地磁子午线方向布设。

而且，所述步骤2沿地磁背景场T₀方向的轴向分量B_l和横向分量B_t的计算公式为：