【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自校准且自主的地磁观测台
根据第一方面，本专利技术涉及(局部地磁场的)地磁观测台，并且更具体地涉及自主地磁观测台。根据第二方面，本专利技术涉及一种用于获得局部(地)磁场矢量的自动且自校准方法。现有技术已经存在一定数量的(局部地磁场)的所谓的自主地磁观测台。实际上，这些观测台仅是部分自主的。例如，O.Gravrand、A.Khokhlov、J.L.LeMouel和J.M.Leger在《地球行星空间》，53,949-958,2001中发表的文章“Onthecalibrationofavectorial4Hepumpedmagnetometer(关于矢量4He泵磁力计的校准)”公开了一种采用光泵氦蒸汽的矢量磁力计以及一种用于此磁力计的校准方法。这种磁力计使得能够获得局部磁场强度的绝对测量值以及局部磁场的三个正交分量的变化，这些变化是同时且在相同位置处测得的。这种观测台还提供了竖直姿态的确认。所述用于处理磁力计数据的方法允许从部件的这三个变化以及局部磁场矢量的模量的绝对值中获得对要获得的缩放因子的校准，允许获得以SI为单位的局部磁场矢量的三个分量的变化。然而，这种观测...
【技术保护点】
1.一种用于测量局部磁场矢量
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.04 BE 2016/53221.一种用于测量局部磁场矢量的地磁观测台(200)，包括：a)标量磁力计(MS)，用于获得所述局部磁场矢量(F)的模量的绝对测量值；b)角磁力计(MA)，包括：1)第一支持件(320)，其可围绕被称为主旋转轴线(321)的第一旋转轴线定向，允许获得所述第一可定向支持件(320)的水平定向，所述第一可定向支持件(320)包括：i.主电机(322)，用于修改所述第一可定向支持件(320)围绕所述主轴线(321)的水平定向；ii.第二支持件(310)，其可围绕与所述主轴线(321)正交的、被称为次旋转轴线(311)的第二旋转轴线定向，允许获得所述第二可定向支持件(310)的竖直定向，所述第二可定向支持件(310)包括：次电机(312)，用于修改所述第二可定向支持件(310)围绕所述次轴线(311)的竖直定向；以及磁传感器(323)，用于测量所述局部磁场矢量的方向；2)用于控制所述主电机和所述次电机(322和312)的装置(340)；3)用于成角度地测量并获取所述第一可定向支持件和所述第二可定向支持件(320，310)的水平定向和竖直定向的设备(350)；c)磁变仪(MV)，其记录所述局部磁场矢量的三个数学独立分量的变化；d)时钟(201)；其特征在于，·所述角磁力计(MA)的所述第一可定向支持件(320)进一步包括：倾角传感器(313)，优选地安装在所述第一可定向支持件(320)上或所述第二可定向支持件(310)上；·所述角磁力计(MA)的所述第二可定向支持件(310)进一步包括：寻北设备(324)；·所述观测台包括控制器(202)，所述控制器被配置用于：a)自动控制所述主电机322和所述次电机312；b)管理以下各项的定向：1)倾角传感器(313)，用于测量竖直面方向(V)；2)寻北设备(324)，用于测量地理北方向(N)；3)磁传感器(323)，用于测量所述局部磁场矢量方向；c)获取以下各项：1)根据所述第一可定向支持件和所述第二可定向支持件的水平定向和竖直定向，获取所述局部磁场矢量方向相对于地理北(N)和竖直面(V)的角度，这些定向是利用所述成角度测量和获取设备(350)所测得的；2)获取由所述磁变仪(MV)测得的所述局部磁场矢量的三种变化；3)获取由所述标量磁力计(MS)测得的所述局部磁场矢量(F)的模量的值；d)处理在步骤c)中所获取的所述数据，以便自动地获得所述局部磁场矢量以及所述测量值中与每个仪器相关联的误差。2.如权利要求1所述的观测台，其特征在于，所述第一可定向支持件和所述第二可定向支持件、所述主电机和所述次电机、所述寻北设备(324)、所述倾角传感器、用于控制所述主电机和所述次电机的所述装置(340)、以及所述成角度测量和获取设备(350)由非磁性部件形成，这些非磁性部件被限定为使得材料的磁化率包括在-1与1之间、优选地在-10-1与10-1之间、并且甚至更优选地在-10-3与10-3之间。3.如权利要求2所述的观测台，其中，所述非磁性部件是选自以下各项的材料：陶瓷、铝、镍银合金、钛、铜、ertalon、尼龙、乙缩醛、聚醚醚酮。4.如以上权利要求中任一项所述的观测台，其中，所述标量磁力计(MS)是以下各类型之一：质子磁力计、Overhauser效应磁力计、原子磁力计、光泵磁力计。5.如以上权利要求中任一项所述的观测台，其中，所述磁传感器(323)是以下各类型之一的传感器：磁通门、磁通组、旋转电路或由磁性设备极化的标量磁力计。6.如以上权利要求中任一项所述的观测台，其中，所述寻北设备(324)是以下各类型之一：GNSS、GPS、目标指向、天体指向、陀螺仪、绝对旋转检测器、阳光极化。7.如以上权利要求中任一项所述的观测台，包括多个非磁性柱基，所述多个非磁性柱基优选地由混凝土制成，支撑以下各元件中的至少一个元件：所述标量磁力计(MS)、所述角磁力计(MA)、所述磁变仪(MV)、所述时钟(201)、所述控制器(202)；所述非磁性柱基的平均尺寸[厚度，宽度，长度]包括在[1，10，10]cm与[6，10，10]m之间、优选地在[10，20，20]cm与[1，2，2]m之间、甚至更优选地在[15，25，25]cm与[0.25，0.5，0.5]m之间，并且所述非磁性柱基被间隔开包括在0m与10m之间、优选地在1m与6m之间、并且甚至更优选地在2m与4m之间的平均距离。8.如权利要求7所述的观测台，包括围绕所述多个柱基并且包括绝缘壁的至少一个非磁性遮蔽物，所述绝缘壁的平均厚度包括在1cm与60cm之间、优选地在2cm与30cm之间、甚至更优选地在5cm与10cm之间，所述至少一个磁性遮蔽物保护以下各元件中的至少一个元件：所述标量磁力计(MS)、所述角磁力计(MA)、所述磁变仪(MV)、所述时钟(201)、所述控制器(202)。9.一种用于获得局部磁场矢量的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供如以上权利要求中任一项所述的地磁观测台；b)所述控制器(202)获取所述局部磁场矢量F的模量的测量值，所述测量值是利用所述标量磁力计(MS)在不同时间ti所测得的；c)所述控制器(202)获取所述局部磁场矢量的三个数学独立分量的测量值dU、dV、dW，所述测量值是利用所述磁变仪(MV)在不同时间ti所测得的；d)所述控制器(202)控制所述主电机(322)以便修改所述第一可定向支持件(320)的水平定向，并且根据所述倾角传感器的指示而测量竖直面方向V；e)所述控制器(202)控制所述主电机(322)和所述次电机(312)以便修改所述第一可定向支持件(320)的水平定向和所述第二可定向支持件(310)的竖直定向，并且根据所述寻北设备(324)的指示而测量地理北方向N；f)所述控制器(202)控制所述主电机和所述次电机以便修改所述角磁力计(MA)的水平定向和竖直定向，并且根据在不同时间ti所获得的所述磁传感器(323)的指示而测量与所述局部磁场矢量的方向相对应的两个角度D*和I*；g)所述控制器(202)根据在步骤d)至f)中获得的方向来计算所述两个角度的绝对值，使得：D＝D*-N，并且I＝I*-V；h)所述控制器(202)使用如在步骤b)中获得的所述局部磁矢量F的绝对模量和在步骤g)中获得的所述角度来在为不同时间ti的平均值的时间t计算所述磁变仪(MV)的基线；i)所述控制器(202)校准所述磁变仪(MV)的每个数学独立分量的缩放因子；j)所述控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：让·拉松，亚历山大·龚塞特，弗朗索瓦·亨布莱德，
申请(专利权)人：比利时皇家气象研究中心，
类型：发明
国别省市：比利时,BE
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