[发明专利]基于磁力仪与GPS的精密地磁测绘系统及其地磁测绘方法

说明书

基于磁力仪与GPS的精密地磁测绘系统及其地磁测绘方法，属于测绘技术领域，本发明为解决现有地磁测绘的方法搜索半径大，计算结果精度差的问题。本发明包括磁力仪、数据采集器、GPS定位模块、坐标单元、控制器和数据中心；磁力仪探测地磁场信息；数据采集器采集磁力仪探测的地磁场信息，并将地磁场信息传输至控制器；GPS定位模块同步获取测量位置信息；坐标单元将GPS定位模块测量的位置信息转换为位置坐标，并将位置坐标发送至控制器；控制器将地磁场信息和位置坐标进行数据整合，并将整合后的地磁数据传送至数据中心；数据中心接收整合后的地磁数据，并以该对地磁数据为基准绘制地磁图，完成测绘。本发明用于地磁的精密测绘。

技术领域

本发明涉及一种地磁背景下精密测绘系统，属于测绘技术领域。

背景技术

地磁场作为一个极其重要的物理场，已经被广泛应用于匹配导航、微型定轨、异常探测及环境预测等领域。一方面，地磁场模型可以提供地球内部物质的空间分布规律，可以对地球地壳内部物质矿物探测提供依据，也可以对地震等引起地磁变化的自然灾害进行预测；另一方面，根据地磁场的矢量分量信息，可以应用于制导控制、水下匹配导航、航天技术等导航领域。

对于地磁测绘的研究，包括地磁模型建模方法研究、地磁图精度评估及误差分析等方面。应用中多基于地磁台实测数据结合插值等建模方法，降低边界影响或依据线性趋势补偿等方法进行地磁测绘及优化。在现有的地磁台测量方法中，主要是围绕直接平均法和反距离加权平均法两大类。方法为以待求点为中心，确定一定搜索半径内的地磁台站的个数，对其观测的数据进行平均或加权平均的方法来获得最终值。以这种原理的地磁测绘方法存在搜索半径较大，计算结果与待求点实际测量数据相关性低、精度较差的问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有地磁测绘的方法搜索半径大，计算结果精度差的问题，提供了一种基于磁力仪与GPS的精密地磁测绘系统及其地磁测绘方法。

本发明所述基于磁力仪与GPS的精密地磁测绘系统，该测绘系统包括磁力仪、数据采集器、GPS定位模块、坐标单元、控制器和数据中心；

磁力仪探测地磁场信息；

数据采集器采集磁力仪探测的地磁场信息，并将地磁场信息传输至控制器；

GPS定位模块同步获取测量位置信息；

坐标单元将GPS定位模块测量的位置信息转换为位置坐标，并将位置坐标发送至控制器；

控制器将地磁场信息和位置坐标进行数据整合，并将整合后的地磁数据传送至数据中心；

数据中心接收整合后的地磁数据，并以该对地磁数据为基准绘制地磁图，完成测绘。

优选的，所述磁力仪探测的地磁场信息为三轴地磁信息。

优选的，数据采集器采用三路AD模数转换器采集三轴地磁场信息。

优选的，该测绘系统还包括通信模块，控制器通过通信模块将整合后的地磁数据传输至数据中心。

本发明所述基于磁力仪与GPS的精密地磁测绘系统的地磁测绘方法，该地磁测绘方法的具体过程为：

S 1、磁力仪探测地磁场信息，GPS定位模块同步测量位置信息；

S 2、坐标单元将GPS定位模块测量的位置信息转换为位置坐标，即从地理坐标系转换为大地坐标系；

S 3、控制器在大地坐标系下排布地磁场信息的数据，按距离范围阈值整合地磁数据，并将整合后的地磁数据传送至数据中心；

S 4、数据中心根据累计的地磁数据平滑计算目标位置的地磁场，绘制区域地磁图。

优选的，该地磁测绘方法还包括：