[发明专利]一种分布式磁异常探测系统动态磁补偿方法

摘要

本发明属于磁异常探测领域，具体公开了一种分布式磁异常探测系统动态磁补偿方法，建立如下优化的载体磁场补偿模型，采用二级估计法确定x的最终参数估计值和独立同分布随机子样g(t)的非参数估计值对载体磁干扰进行动态补偿，进而解算出载体磁补偿后的磁场强度。本方法一方面使载体干扰磁场模型与实际更加符合、提高了模型的准确度；另外一方面也将提高参数估计的精度、减小测量的误差；同时，实时高精度动态补偿提高了分布式磁异常探潜系统的性能。

主权项

1.一种分布式磁异常探测系统动态磁补偿方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、建立如下优化的载体磁场补偿模型，以确定载体磁补偿后的磁场强度H_LH_L＝f(x)+g(t)+ΔH_m＝H_o+X_p+X_iH_o+X_eH_o其中，x＝(x_p,x_i,…)为载体恒定、感应和涡流干扰磁场模型参数；g(t)为非参数独立同分布随机子样，t∈[0,1]；Δ为随机误差；H_m为磁强计测量值矢量，H_o为传统模型中的地磁场真实值矢量，X_p为载体恒定干扰磁场矢量，X_i为载体感应干扰磁场参数矩阵，X_e为载体涡流干扰磁场参数矩阵；步骤二、采用二级估计法确定x的最终参数估计值和独立同分布随机子样g(t)的非参数估计值具体为1)对载体恒定、感应和涡流干扰磁场模型参数x进行一级估计，得到一级估计结果x^*；2)利用独立同分布随机子样g(t)进行一级估计，得到一级估计结果g^*(t)；3)对上述的一级估计结果x^*，进行二级估计，得到最终参数估计值4)对上述的一级估计结果g^*(t)，进行二级估计，得到最终非参数估计值5)带回优化的载体磁场补偿模型解算得出载体磁补偿后的磁场强度H_L；步骤三、对载体磁干扰进行动态补偿，具体为1)确定动态载体的飞行轨迹2)确定空间梯度引起的磁场变化在补偿飞行阶段，假设北向磁场、东向磁场以及垂向磁场的梯度k_x,k_y,k_z为常数，若假设其纬度、经度以及高度的变化量为Δx,Δy,Δz，则空间梯度引起的磁场变化为3)空间梯度引起的磁场变化对步骤一中的模型解算出的磁强计测量值矢量H_m进行补偿，得到补偿后的磁强计测量值矢量H′_m；磁强计的测量值首先进行磁场梯度补偿，即载体磁场干扰为：H_m′＝H_m+ΔH_g优化的载体磁场补偿模型修正为：H_L＝f′(x)+g(t)+Δ。