[发明专利]一种航空大地电磁数据姿态校正方法

权利要求书

1.一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在工作区内开展航空大地电磁测量，获取测区地面基站的磁场水平分量数据Hx、Hy以及空中接收线圈的磁场垂直分量数据Hz，通过GPS时间同步将水平和磁场垂直分量数据合并，然后对时域信号进行傅里叶变换转换到频率域，计算得到若干个观测频率点的倾子实虚部数据；

B、利用空中接收线圈的三个GPS天线测量数据，计算空中接收线圈的空中姿态角度误差ex、ey；

C、利用步骤a中计算的观测频率点倾子实虚部数据以及步骤b计算得到的空中接收线圈姿态角度误差ex、ey，给定一初始校正系数，采用姿态校正公式，逐个观测频率点计算校正后的倾子实、虚部值；

D、绘制各观测频率点校正后的倾子实、虚部等值线断面图，查看姿态校正效果；若校正后倾子等值线断面图中出现线性条带，则调整校正系数，按步骤c重新计算校正值，直至线性条带消失，保存校正系数；

E、根据各观测频率点确定的校正系数，编写Geosoft Correction.gs插件，将步骤a计算得到的倾子实、虚部数据导入Geosoft软件中生成数据库，调用Geosoft Correction.gs插件，生成姿态校正后的航空大地电磁数据，用于后续倾子资料的反演解释。

2.根据权利要求1所述的一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，在步骤a中，通过GPS时间同步，对采集的航空大地电磁磁场垂直和磁场水平分量数据进行同步合并，然后对时域信号进行傅里叶变换转换到频率域。

3.根据权利要求2所述的一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，选取25Hz、37Hz、75Hz、150Hz、300Hz、600Hz 5个最佳观测频率点，根据倾子的计算表达式，计算得到各个观测频率点的倾子实、虚部数据。

4.根据权利要求1所述的一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，在步骤b中，根据空中接收线圈上三个GPS接收机的位置坐标计算以及坐标转换，得到空中接收线圈上这三个点的空间几何关系，计算出空中接收线圈的空间姿态。

5.根据权利要求4所述的一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，选取空中接收线圈上三台GPS接收机GPS1、GPS2和GPS3的位置A、B、C三点，设定A、B、C三点在空中接收线圈本体坐标系中的坐标分别为：A(x_A，y_A，z_A)、B(x_B，y_B，z_B)和C(x_C，y_C，z_C)，A、B、C三点测量参数的WGS-84坐标系的坐标分别为：和

其中，x、y、z代表地心坐标系下的直角坐标，B、L、H分别为经纬度和高程，w表示在WGS-84坐标系下；通过用如下方法求解三维姿态角偏航角，俯仰角和滚动角：

计算转换矩阵F_m＝(L_m)(B_m)^T，其中

计算坐标差分：

令则有：

计算姿态变换矩阵T_m＝(γ_AB)_m(α_AB)_m，其中，

令则得到滚动角ψ_BC为：

令则姿态角度误差为：

6.根据权利要求1所述的一种航空大地电磁数据姿态校正方法，其特征在于，在步骤c中，对计算的倾子实、虚部值以及空中接收线圈姿态角度误差ex、ey，采用姿态校正公式，逐个计算各个观测频率点姿态校正后的倾子实、虚部数据。