[发明专利]航空超导全张量磁梯度测量系统相关参数获取装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种航空地球物理磁法勘探数据处理方法,尤其是航空超导全张量磁梯度测量系统相关参数获取装置及方法，该航空超导全张量磁梯度测量系统采用超导全张量磁梯度仪配以三分量磁力仪、惯导与GPS全球定位系统进行测量相对于地理坐标系的全张量磁梯度五个独立分量。

背景技术：

航空全张量磁梯度测量系统是最新一代(第三代)的航空磁测系统，相比于第一代的航空标量或单分量磁测系统与第二代的航空磁矢量数据测量系统，该系统可获取更多、更精确的磁场信息，更利于对地下矿藏的解释。

超导量子干涉器件(SQUID)是目前灵敏度最高的磁传感器，能够测量非常微弱的磁信号(fT量级)，所以可以感知位于地球深处的矿藏所引起的微弱的磁异常信号，大幅度提高设备对矿产资源的探测深度；利用超导量子干涉器件(SQUID)制成的磁梯度噪声量级为的磁梯度传感器的基线长度为厘米级，非常符合航磁测量设备小型化、低功耗、高精度的要求；因此，由SQUID制成的磁梯度传感器是目前实现航空全张量磁梯度测量的最佳选择。

Supercond.Sci.Technol.24(2120)026030(8pp)发表的《A high-Tc flip-chip SQUID gradiometer for mobile underwater magnetic sensing》介绍了一种平面超导磁梯度传感器，该传感器由基底、两个拾取环、耦合线圈与SQUID组成，其中SQUID通过耦合线圈读取两个拾取环上的磁通差值，因此该传感器直接测得磁场垂直于传感器平面的分量的梯度值，可极大地抑制环境中幅值较大的共模背景磁场噪声，此外该传感器还具有体积小、精度高、便于制造、利于架构超导全张量磁梯度测量探头的优点，因此该传感器是目前为止最适合架构超导全张量磁梯度测量探头的传感器。

US54210056公开了一种由平面超导磁梯度传感器架构的超导全张量磁梯度测量探头(即张量测量探头)。如图3和4所示：该探头为五棱台结构，其中五个平面超导磁梯度传感器分布于五棱台的五个侧面上，且传感器的基线与所在棱台侧面的上、下底边的中垂线重合。如式(1)所示，利用五个平面超导磁梯度传感器测得的磁梯度值，便可求出全张量磁梯度的五个独立分量。OCEANS 2120IEEE–Sydney发表的《Development of a high temperature superconducting magnetic tensor gradiometer for underwater UXO detection》介绍了一种六棱台结构的张量测量探头，该探头同样采用平面超导磁梯度传感器作为核心器件，算法与上述的五棱台结构的张量测量探头所采用的算法类似。