[实用新型]同步精度平行标定方法使用的超导全张量磁梯度测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同步精度平行标定方法使用的超导全张量磁梯度测控装置，属于超导应用领域。

背景技术

超导全张量磁梯度测量系统通常是在运动平台上搭载磁测设备，利用运动过程中获取的由磁性矿产资源引起的地磁异常信息，实现对地下磁性地质性和矿体高效率、高精度的三维定位，并获取它们的空间分布信息。它具有效率高，探测深度深等特点，而且相对于传统的总场和分量场磁测量，具有明显的优势和跨时代的意义，是目前航空磁物探技术的重要发展方向和国际研究前沿。

组成超导全张量磁梯度计的核心器件是超导量子干涉仪(SQUID：Superconducting QUantum Interference Device)。SQUID是目前已知灵敏度最高的磁传感器，能够测量非常微弱的磁信号，而且利用SQUID测量磁梯度时传感器间距小(厘米级)，是目前实现高灵敏全张量磁梯度测量的唯一选择。

由于超导全张量磁梯度测量系统的测量平台通常是运动的，因此需要在实现其测量系统原始输出信号同步采集的同时，还须通过高精度的姿态投影进行磁补偿以消除SQUID切割地球磁场所引入的干扰。通常，良好的姿态投影不但需要用到高精度的GPS组合惯导，而且更需要磁测量数据与GPS组合惯导数据的高精度同步来保障，其中与超导磁传感器适配的Delta-Sigma类型ADC是基于过采样的原理，由于其采样时钟与GPS工作时钟是独立的，故无法保障磁测量数据与GPS组合惯导数据的同步性。

可见超导全张量磁梯度测控装置的同步性必须标定，必要时还须以重采样的方式进行校正，而通常影响超导全张量磁梯度测量系统同步精度的因素主要包括：SQUID读出电路的信号响应延迟、Delta-Sigma类型ADC的过采样延迟、重采样后的时间延迟、接收PPS信号的数字IO信号延迟以及GPS组合惯导中PPS信号与位置姿态信号的同步误差，其中最后两个因素在一般情况下可以忽略。

研制超导全张量磁梯度测量系统对国家矿产资源保障体系的建设和国民经济发展均具有十分重要的意义，但目前我国在该领域，除中国科学院上海微系统与信息技术研究所承担的由中央财政部主持的“航空超导全张量磁梯度测量装置”重大仪器专项项目外，尚未开展任何相关的研究，而国外虽有鲜有类似的装置，但未见相关技术的详细报道，更无法获知超导全张量磁梯度测控装置同步精度标定的具体详情，从而其同步精度标定方法无从参考。

综上所述，在国内外尚未见有关超导全张量磁梯度测控装置和GPS组合惯导数据和磁测量数据同步精度上的高效标定方法的公开报道，而为保障超导全张量磁梯度测量系统真正能成为有效性，提出一种切实可行的高效标定方法至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同步精度平行标定方法使用的超导全张量磁梯度测控装置，以解决超导全张量磁梯度测控装置同步精度的标定问题，本实用新型针对可忽略GPS组合惯导秒脉冲信号PPS与位置姿态信号同步误差的情况，从而提供一种可并行测量的高效超导全张量磁梯度测控装置同步精度标定方法。所述的方法不仅能提供十微秒级的同步测量精度，而且还能并行测量超导全张量磁梯度测控装置所有被测通道的同步精度。所述的平行标定是指超导全张量磁梯度测控装置同步精度标定，可以是一个一个通道标定，也可以是一次性全部标定。