一种超导全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于磁场测量装置的磁干扰补偿方法领域，尤其是涉及一种基于超导磁强计构建的全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法，包括建立张量梯度的整体补偿模型；将全张量磁梯度测量装置安装在载体上绕着补偿学习区域的边界做直线运动，并绕自身坐标系的三轴旋转，选择磁干扰源，通过建模求解得到张量梯度信息H

【技术实现步骤摘要】
一种超导全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法
本专利技术属于磁场测量装置的磁干扰补偿方法领域，尤其是涉及一种基于超导磁强计构建的全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法。
技术介绍
相比于传统的磁总场及磁矢量测量，全张量磁梯度测量能够同步获取磁矢量的三个分量在笛卡尔坐标系三个空间方向上的梯度值，包含更为丰富的磁场变化信息。它对共模磁场的抑制能力强，可以有效避免背景地磁场噪声带来的干扰，如磁爆、地磁日变等；它对姿态等辅助信息的测量噪声相对不敏感，适用于地面、海洋和航空等多种环境下的移动测量。目前，全张量磁梯度测量已经成为地球物理磁测领域的主要发展方向之一。超导量子干涉器(SuperconductingQuantumInterferenceDevice，SQUID)是目前世界范围内灵敏度最高的磁传感器之一，兼具低噪声、宽频带和小型化的优点，是搭建高精度的全张量磁梯度计的理想传感器，只需很小的基线距离即可实现很高的梯度测量灵敏度。在实际现场测量中，超导全张量磁梯度计通常与其他辅助设备(SQUID读出电路、低温杜瓦、惯导、电源及数据采集器等)捷联安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法，其特征在于，该方法包括：/n步骤1：建立张量梯度的整体补偿模型；/n步骤2：全张量磁梯度测量装置安装在载体上绕着补偿学习区域的边界做直线运动，同时，全张量磁梯度测量装置在空间的东南西北4个基本方向上分别绕自身坐标系的三轴旋转，设置至少包括磁干扰形状、磁干扰体积及其相对于张量梯度计的位置三种磁干扰源作为磁干扰源；/n步骤3：将步骤2在有限元实验平台COMSOL上实现几何建模、材料设置、物理场设置和网格剖分后，通过求解磁场的偏微分方程获取全张量磁梯度测量装置的磁场的张量梯度信息H

【技术特征摘要】
1.一种超导全张量磁梯度测量装置的磁干扰补偿方法，其特征在于，该方法包括：
步骤1：建立张量梯度的整体补偿模型；
步骤2：全张量磁梯度测量装置安装在载体上绕着补偿学习区域的边界做直线运动，同时，全张量磁梯度测量装置在空间的东南西北4个基本方向上分别绕自身坐标系的三轴旋转，设置至少包括磁干扰形状、磁干扰体积及其相对于张量梯度计的位置三种磁干扰源作为磁干扰源；
步骤3：将步骤2在有限元实验平台COMSOL上实现几何建模、材料设置、物理场设置和网格剖分后，通过求解磁场的偏微分方程获取全张量磁梯度测量装置的磁场的张量梯度信息Hm；
步骤4：将测量的张量梯度信息Hm和相对应的姿态数据带入误差损失函数σ表达式中，采用最小二乘迭代算法最小化误差损失函数σ，迭代的初始值随机产生，经多次迭代后得到稳定收敛的干扰磁场补偿系数；
步骤5：利用上述步骤4中得到的干扰磁场补偿系数和姿态矩阵计算出在装置测量过程中由于SQUID磁传感器锁定偏置及铁磁材料引起的磁场变化，将其从全张量磁梯度测量装置的磁场测量数据Hm中去除，使得超导全张量磁梯度测量装置得到补偿；
步骤6：选含磁异常目标的区域，采用补偿后的超导全张量磁梯度测量装置在区域内移动测量，测量含磁异常目标的位置。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，建立张量梯度的整体补偿模型包括：
根据编号为i的单分量SQUID磁传感器的单独补偿模型公式(1)计算得到单分量SQUID磁传感器补偿后的输出值：



式中是磁传感器的测量值，是磁传感器的偏移量，Pi是硬磁干扰系数，Ki是软磁干扰系数，Di是涡流干扰系数，Bi是磁传感器补偿后的输出值，Bg是地理坐标系中磁矢量，为姿态矩阵；
根据全张量磁梯度计的几何结构，取所有敏感轴方向相同的两个SQUID磁传感器的输出值做差分运算，得到SQUID磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，王铭超，刘俊杰，岳良广，王一，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22