[发明专利]一种水下磁异常探测系统

权利要求书

1.一种水下磁异常探测系统，其特征在于，包括：

磁探仪，其包括水密装置和安装于所述水密装置内的聚磁探头和采集处理及传输模块；以及

信息处理设备，其用于接收磁探仪传输的磁异常数据，并基于已知的所处水域的背景磁信号和所输入的或本地存储的各类目标物的磁指纹信息，对是否有目标物进入所处水域进行判别。

2.根据权利要求1所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述信息处理设备还用于：进一步地判别进入所处水域的目标物的类型、方位和距离。

3.根据权利要求1所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述聚磁探头包括支架和安装于所述支架的两两正交的x轴聚磁探头、y轴聚磁探头和z轴聚磁探头，其中所述x轴聚磁探头、所述y轴聚磁探头和所述z轴聚磁探头分别用于探测所述磁异常数据的x分量、y分量和z分量。

4.根据权利要求3所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述x轴聚磁探头、所述y轴聚磁探头和所述z轴聚磁探头均采用基于TMR元件的聚磁探头结构，所述基于TMR元件的聚磁探头结构包括位于中间的TMR元件和连接在所述TMR元件两端的聚磁体，每个所述聚磁体均采用聚磁材料制作并且其周围缠绕线圈。

5.根据权利要求4所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述的基于TMR元件的聚磁探头结构包括单片式、堆叠式或分束式聚磁探头结构。

6.根据权利要求4所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述x轴聚磁探头、所述y轴聚磁探头和所述z轴聚磁探头的输出端分别连接一对应的前置处理电路，x轴、y轴和z轴的所述前置处理电路均基于闭环磁平衡工作原理实现。

7.根据权利要求6所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述前置处理电路集成信号放大和滤波电路，以对主输出Vout1进行放大滤波处理，得到多种不同类型的输出，所述多种不同类型的输出包括：

第二输出VOUT2，所述第二输出VOUT2是主输出Vout1经电容隔直后，再由运放进行放大的输出；

第三输出VOUT3，所述第三输出VOUT3是第二输出VOUT2经低通滤波后进行的输出；以及

第四输出VOUT4，所述第四输出VOUT3是经二次低通滤波后，再由第二运放进行二次放大的输出。

8.根据权利要求6所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述采集处理及传输模块的硬件部分包括：CPU应用系统功能单元；同步单元；触发单元；输入输出单元；网络接口单元；串口接口单元；ADC及信号调理单元；DAC及功放单元；传感器单元；以及供电单元；

所述采集处理及传输模块的软件部分包括：嵌入式操作系统；驱动单元；远程API单元；数据采集、处理计算、分析单元；数据格式转换单元；数据传输单元；以及供电控制单元。

9.根据权利要求6所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述采集处理及传输模块的硬件部分通过母板和插接于所述母板的扩展板实现，所述扩展板包括信号调理板；

所述信号调理板包括输入量程控制调节单元；输入带宽控制调节单元；放大倍数控制调节单元；以及降噪单元。

10.根据权利要求1所述的水下磁异常探测系统，其特征在于，所述信息处理设备中，各类目标物的磁指纹信息的获取方法包括：采用约化场公式的计算方法仿真建模，根据所处水域的地理位置来确定该地点的背景磁场的矢量值，进而计算需要磁指纹信息的目标物在所处水域产生的地磁扰动；其中，对于需要磁指纹信息的目标物，通过将所述目标物的铁层结构以2D面嵌入到整体3D背景几何结构中进行计算，以得到所述目标物在所处水域产生的地磁扰动；

所述信息处理设备还用于：根据所接收的实测磁异常数据，以及采用约化场公式的计算方法的仿真建模，得到所处水域产生的地磁扰动，再对目标物的类型、方位和距离进行反演，进而判别目标物的类型、方位和距离。