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航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究作为新一代的航磁测量技术,航空全张量磁梯度测量兼具了航空磁法勘探自身探测范围广、不受地形制约影响、探测效率高、节约勘察时间及单位面积运行成本低等多种优点的同时,其核心器件SQUID(超导量子干涉仪)可有效压制背景磁场噪声干扰,提高数据分辨能力及数据精度,对局部磁异常目标刻画更为精细,因此在地球物理探测和军事反潜等方面具有独特优势。
本论文依托中科院上海微系统与信息技术研究所自主设计研发的航空超导全张量磁梯度测量装置所测的飞行实验数据,对航磁全张量梯度数据的软补偿技术和正反演问题数值计算的理论算法三个方面进行了系统研究。
在航磁全张量梯度数据的软补偿方面,为了消除来自飞机的磁干扰以改善航磁全张量梯度数据精度,本文根据数据测量方式特点和磁干扰变化原理,从正演的角度建立了一种基于正演的拖曳式航磁全张量梯度数据软补偿模型,设计了相应的学习飞行方案并推导了补偿参数求取公式,通过模型试验验证了该补偿方法的可行性,最后通过仿真飞行试验证明利用学习飞行可以求解所假定的补偿参数,可以对仿真飞行全张量梯度数据进行有效磁补偿。
在正演数值计算方面,本文利用节点物性的概念建立了磁异常体与磁全张量梯度异常之间更为简洁的数学关系,消除了大量计算冗余,在保证数据正演精度前提下从本质上提高了复杂磁性体正演计算速度。
在反演算法方面,本文根据网格节点物性模型良好的稀疏性,提出了基于多分量的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;在此基础上针对磁全张量梯度数据多分量之间同源特性对该方法进一步改进,引入了结构一致性约束,提出了基于网格节点磁化率结构一致的全张量梯度反演方法策略;针对多种地质地球物理信息,通过引入节点物性权重模型将其结构、构造等约束信息引入到反演中去,提出了基于多地质地球物理信息约束的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;最后利用实测航磁全张量梯度数据对研究区内三维磁化率结构进行构建,对该方法理论进行实际应用证明其有效性和实用性。
关于高精度航空磁测中的磁补偿原理及补偿效果评价的探讨刘浩;卢立波;杨望【摘要】For high accuracy aeromagnetic survey,the magnetic interference of aircraft must be effectively eliminated,which is compensation flight.The effect of compensation has a direct influence on the flight data quality of geophysical exploration.This paper introduces the compensation principle of aeromagnetic and two indexes to evaluate compensation result:figureof merit ( FOM value )and standard deviation (σc).This is very beneficial to control the quality of the compensation flight,adopting these two quantitative index to evaluate the result of magnetic ompensation.Hope and discussed together.%对于高精度航空磁测来说，飞机磁干扰必须有效的消除，其方法是补偿飞行。
补偿效果的好坏直接影响到物探飞行数据的质量，所以有必要采用一些量化指标对磁补偿的效果进行评价，从而对补偿飞行的质量进行有效地控制。
这里介绍了飞机磁干扰场的补偿原理及两种评价补偿效果的指标：品质因数（FOM 值）和标准差（σc），采用了这两个量化指标对磁补偿的效果进行评价，就能对补偿飞行的质量进行有效的控制。
浅谈航空磁测中飞机干扰磁场的补偿问题和处理作者：刘俊伯陈伟张国超来源：《环球人文地理·评论版》2015年第02期摘要：航空磁测技术不仅在军事领域发挥着巨大作用，随着技术的发展和民用领域需求的增加，它在地质调查、矿产普查等民用领域的作用也越来越大。
但是在航空磁测应用中，飞机本身的磁场和飞机飞行中产生的感应磁场和涡流磁场会对磁探仪产生干扰，造成测量误差度。
所以，如何实现飞机磁干扰补偿，提高航测精度是当下研究的重点。
本文对航空磁测中飞机干扰磁场的补偿问题和处理进行了探讨。
关键词：航空磁测；飞机干扰磁场；补偿一、航空磁测中飞机干扰磁场补偿航空物探是将飞行器用作载体，利用多种测绘仪器装备在飞行过程中实现地球物理场探测的技术，这一技术不仅效率高、成本低，而且探测范围广、深度深，非常适用于海陆联测。
航空磁法就是航空物探的一种，且应用较广。
当下使用较多的航空磁测用设备分为两类，一种是对总磁场模变化的梯度进行测量，一种是对总磁场模数的变化△T进行测量。
核子旋进磁力仪和光泵磁力仪是当前使用较多的测总磁场模数变化的仪器，磁通门磁力仪也有用到。
航空梯度仪则是测总磁场模数变化梯度多会用到的仪器。
航空梯度仪利用距离固定的两个磁力仪探头，对地磁场记录其差值（即磁力梯度，可测垂直梯度或水平梯度）进行同时段测量，它的灵敏度很高，大致在3×10-4～5×10-4纳特/米。
航空磁测工作中，因为飞机飞行方向和运动状态的不同，由于磁性元件造成的磁场对磁测仪器灵敏度的干扰是不一样的。
要想减少这种干扰，避免测量误差的产生，就需要采取措施，进行为干扰补偿，这一措施就是飞机磁干扰场补偿。
一般情况下采取的措施如下：飞机要作八方位的米字形飞行，并且进行俯冲、爬升和左右倾斜，通过这一试验过程来获取飞机磁干扰的影响值。
当下使用的最多的方法是将补偿线圈置于探头处x、y、z三个坐标方位，从而生出补偿磁场，同时可以将薄膜合金片置于探头外壳贴上，通过它的感应磁场实现补偿飞机的感应干扰磁场，要特别注意薄膜合金片的大小和放置方位。
技术应用Ji Shu Ying Yong摘要：航磁梯度测量是一种以航磁总场测量为基础的航空地球物理测量方法，自20世纪70年代问世以来发展迅速，并逐渐形成了以硬架式和软吊式为主流的两种测量系统。
进入21世纪，我国多家单位研制成功了具有自主知识产权的航磁梯度测量系统，相关测量指标达到国际同类测量系统先进水平。
本文介绍了航磁梯度测量系统的发展历程，分析了其优点和难点，讨论了航磁梯度测量的应用和发展前景。
关键词：航磁测量；水平梯度；垂直梯度；全轴梯度我国航空磁测技术中最常用的是磁总场测量，它是一种标量测量，测量值是地下多种地质体所产生的磁场和空间磁场的叠加，同时包含了深部磁异常信息和浅部磁异常信息，为了提高分辨率，消除区域磁场和随时间变化的磁场的影响及提高航磁异常图的成图质量，航磁梯度测量应运而生。
1航磁梯度测量技术的发展历程航磁梯度测量系统一般搭载2～4个航磁传感器（即磁探头），按一定的组合方式及与之配套的相关设备集成安装在飞行器上进行航磁测量。
测量时通过多个磁传感器的测量值及其几何关系计算磁梯度（水平梯度、垂直梯度）。
目前主流的航磁梯度测量系统主要分为硬架式和软吊式两大类。
1.1国外国外航磁梯度测量理论研究工作始于20世纪60年代，当时光泵磁力仪的问世使得航磁梯度测量成为可能。
1973年，加拿大地质调查所开始研制航磁梯度仪。
20世纪80年初美国油气勘查中使用了航磁水平梯度测量。
20世纪90年代初南非将装备固定翼飞机的三轴磁梯度测量系统用于寻找贵金属和固体矿产的勘查中。
进入21世纪，国外航磁梯度测量系统已逐渐发展成熟，目前已成功应用于商业勘探领域的测量系统主要如下：加拿大Geotech公司研发的3-axis AMG直升机吊舱式航磁三轴梯度测量系统，使用4个铯光泵磁探头，搭载GPS和小型陀螺测斜仪进行高精度定位和姿态补偿。
加拿大Aeroquest公司2010年推出了Bluebird直升机吊舱式航磁三轴梯度测量系统，该系统测量灵敏度达到0.7pT。
直升机上航磁仪磁补偿的质量研究与探讨邓德伟;石岩;吴雪【摘要】Magnetic compensation flight,an effective means to reduce the influence of magnetic field and magnetic probe on the measurement of magnetic field by hardware and software technology'is one of the important means to improve the measure-ment accuracy of the aeromagnetic survey.In the high precision aerial magnetic survey project,we must carry out the magnetic compensation flight.This paper simply introduces the principle of magnetic compensation'combined with AS350-B3 helicopter magnetic compensation flight example'by using the FOM,NORM values and residual direction of the three parameters of the magnetic compensation for the evaluation of the effect of flight,intuitive and accurate response to the elimination of the inter-ference field.By analyzing the background magnetic field gradient and other factors on the magnetic compensation,a new idea is put forward to design the flight path of magnetic compensation,which should be based on magnetic contour coil,and try to take into account the line direction and cutting line direction.%磁补偿飞行是通过硬件和软件技术有效地减弱飞机造成的磁干扰场和磁探头对航磁测量的影响,是提高航空磁测的测量精度的重要手段之一,在高精度航磁测量项目中必须进行磁补偿飞行.简单介绍了磁补偿原理,并结合AS350-B3型直升机磁补偿飞行实例,通过使用FOM值、NORM值、剩余方向差值这三个参数对磁补偿飞行效果进行评价,直观、准确地反应出干扰场的消除情况.通过分析背景磁场梯度等因素对磁补偿的影响,提出了对设计磁补偿飞行路径时,应以磁等值线线圈为主,并在飞行做动作时尽量兼顾测线方向和切割线方向的新思路.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】6页(P218-223)【关键词】直升机;航空磁测;磁补偿;飞行路径【作者】邓德伟;石岩;吴雪【作者单位】核工业航测遥感中心,石家庄 050002;中核集团铀资源地球物理勘查技术中心(重点实验室),石家庄 050002;核工业航测遥感中心,石家庄 050002;核工业航测遥感中心,石家庄 050002【正文语种】中文【中图分类】P631.20 引言航空磁测不可避免地会受到飞机机动带来的干扰，为了提高磁力仪的测量精度，需要进行磁补偿[1-2]。
第30卷第3期物探与化探Vo.l30,N o.3 2006年6月GEOPHY SI CA L&GEOCHE M ICAL EX PLORAT I ON Jun.,2006运五飞机上航磁梯度测量系统的安装与补偿李晓禄,蔡文良(核工业航测遥感中心,河北石家庄050002)摘要:介绍了在单阀双翼的运五飞机上安装既可进行垂直梯度测量,又可进行水平梯度测量(包括横向和纵向水平梯度测量)的航磁梯度测量系统的方法,初步探讨应用航空地球物理综合测量系统(AADCⅡ)自动航空磁力数字补偿仪的方法,并对补偿结果进行评价。
多次实验结果证明了该补偿方法的效果良好。
关键词:航磁梯度测量;飞机改装;磁补偿中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1000-8918(2006)03-0224-05航磁梯度测量是航空磁测技术的发展,国外在20世纪60年代就已开展此项工作,但国内开展较晚而且较少。
核工业系统当前铀矿普查工作重点以寻找经济的可地浸砂岩型铀矿床为主,而航磁梯度测量在此方面有一定作用,因此,在有关方面的支持和帮助下,经过多年努力,核工业航测遥感中心于2004年引进一套加拿大生产的具世界先进水平的航空地球物理综合测量系统(AADCⅡ),其中包括GR-820多道航空伽马能谱仪和CS-3高灵敏度铯光泵航空梯度磁力仪。
为了开展航磁梯度测量,此套航空梯度磁力仪配置了4个磁力仪探头,既能进行垂直梯度测量,又能进行水平梯度测量。
考虑到测量成本,首先在国产运五飞机上安装并进行补偿。
对于在单阀双翼的运五飞机上安装航磁梯度测量系统,国内外都有不同的认识,在此将我们的偿试做一些介绍,以供探讨。
1航磁梯度测量系统的配置此次航磁梯度测量系统主要包括以下配置。
加拿大SC I N TREX公司生产的CS-3高灵敏度铯光泵磁力仪,该磁力仪由探头(传感器)、前置放大器、SDS-02电源供给和磁力耦合器3部分组成,灵敏度为0.0006nT/H z(均方差,RM S)O,采样率为每秒1次、10次、100次可选,SDS-02CS-2/CS-3电源供给和磁力耦合器是用于供给探头电源和提供Lar m or频率输出给AADCⅡ补偿器。
UVA航磁系统及补偿研究的开题报告一、研究背景航空航天领域是国家高科技产业中的重要组成部分，在现代军事和航空航天领域中具有不可替代的作用。
在飞行过程中，需要实时监测和掌握飞行器的位置、姿态等信息，航磁系统是一种重要的监测手段。
然而，航磁系统在某些情况下会受到外部干扰，比如地球磁场的不均匀性或者外部电磁信号的干扰，这会导致航磁系统的精度受到影响。
因此，如何对航磁系统进行补偿，提高其精度，是当前航空航天领域的重要研究方向之一。
二、研究目的本研究的目的是，通过对航磁系统的调研和分析，设计航磁系统的补偿方法，并对系统进行模拟和实验验证，以提高航磁系统的精度和稳定性。
三、研究内容和方法1. 航磁系统的调研和分析：通过各种文献资料调研航磁系统中使用的传感器、信号处理方法及其在实际应用中的优缺点。
2. 航磁系统的精度评估：建立航磁系统测量误差的数学模型，对航磁系统的精度进行评估和分析。
3. 航磁系统的补偿方法设计：基于航磁系统的特点和测量误差模型，设计适用于该系统的补偿方法。
4. 系统模拟和实验验证：利用 Matlab 等工具对航磁系统的补偿方法进行模拟和仿真，同时在实验室中验证补偿方法的有效性和可行性。
四、研究意义本研究的成果可以为航空航天领域的航磁系统提供一种有效的补偿方法，提高系统的精度和稳定性，为实现高精度、长时间飞行提供技术支持。
五、研究进度安排1. 调研和分析：第 1-6 周2. 精度评估：第 7-10 周3. 补偿方法设计：第 11-15 周4. 系统模拟和实验验证：第 16-20 周5. 论文撰写和答辩准备：第 21-24 周六、预期成果1. 对航磁系统的调研分析报告2. 航磁系统测量误差模型和精度评估报告3. 适用于该系统的航磁补偿方法设计和优化报告4. 航磁系统的模拟和实验验证结果报告5. 本研究的结论和成果发表在相关学术期刊上。
以上为本研究的开题报告，谢谢您的阅读。
专 业 推 荐↓精 品 文 档磁航向计在导航中的应用研究及其误差补偿与修正郭秋芬1，谢莉莉1，谢仕民2，游学1，李旭东1（1.航天科工惯性技术有限公司，北京100070；2.北京自动化控制设备研究所，北京100074）摘要：磁航向计利用磁感法测量磁场强度来计算地磁航向，具有成本低、体积小及易于集成等特点。
因此，为了解决成本和体积的问题，许多导航系统的航向系统都采用了磁航向系统。
本文通过对Honeywell公司的HMR2300磁阻传感器的应用，研究磁阻传感器的误差及其补偿和修正方法。
最后，给出了系统仿真图形和补偿修正后的试验数据。
计算及试验结果证明误差补偿修正方法满足小角度导航航向测量的要求。
关键词：磁阻传感器；磁航向计；修正方法；误差补偿中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：（2009）01-041-5Research of application and error compensate and correct for magneticsensor used in navigation systemGUO Qiu-fen1，XIE Li-li1，XIE Shi-min2，YOU Xue1，LI Xu-dong1（1.Inertial Technology Ltd.，Beijing100070，China；2.Beijing Institute of Automatic Control Equipment，Beijing100074，China）Abstract：Magnetic sensor can calculate the geomagnetism navigation by measuring the magnetic field with mag-netic induction law，since it is low cost，small volume and easy integration.Hence magretic heading system is used in many heading systems of the navigation system.The error and the compensation and correct method of the HMR2300magnetic sensor of Honeywell is studied.And the system simulation picture as well as the testing data after compensation and correct is put forward.The calculating and the testing results proves that the compensateion and correct method can meet the small angle heading measure requirment in navigation.Key word：magnetic sensor；magnetic heading；correct method；error compensate引言航向导航一般有陀螺仪航向、无线电航向和磁航向。
