一种无人船重磁测量方法、系统、设备及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种无人船重磁测量方法、系统、设备及计算机可读存储介质，所述方法包括以下步骤：观察测量区域的周边地理环境，选择合适的地点将无人船放下水；将所述无人船运输至所述测量区域，并布设测网；获取所述无人船重力以及磁力测量数据；对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理；得到所述无人船重力和磁力测量海试结果。本发明专利技术通过仪器合理改装、重力解算方法改进以及海试验证，保证系统的重要技术指标符合海洋重力和海洋磁力规范要求，确保系统的稳定性与可靠性。确保系统的稳定性与可靠性。确保系统的稳定性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人船重磁测量方法、系统、设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及无人船
，具体地说，涉及一种无人船重磁测量方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着无人系统和人工智能技术的高速发展，无人船等智能系统在海洋维权、海洋监控、海洋资源开发等涉海军用和民用领域中获得广泛应用，部分国家已经开始积极投入无人船平台的研制与生产，并用于执行反潜、排雷、武装巡逻等军事任务，水下测绘、水质采样、海上搜救、科研勘探等民用领域。
[0003]相比于有人船而言，采用无人船能够降低人员风险、可以全天时在各种水域环境中工作，具有很强的环境适应性，并且由于不需要人工操作，从而有效地提高作业效率。无人船的主要优势如下：
[0004]人员风险低：在执行敌方威胁目标防御任务，或者在存在爆炸、核辐射、环境污染等高危环境下作业时，采用无人船能够避免人员伤亡。
[0005]全天时：无人船可日夜执勤，能够全天时地在重点海域执行科研勘探、侦察监视、目标搜索识别、快速响应与实时打击等任务。
[0006]环境适应性强：无人船能够在复杂海域、恶劣天气等不适于有人执行任务的环境下正常作业。
[0007]作业效率高：采用多艘无人船建立分布式探测网络，进行协同作业，可以快速、低成本地完成大范围的军用及民用任务。
[0008]目前，海洋重磁测量主要以大型测量船作为海洋重力仪搭载平台，大型船只往返于网格测区既耗费能源又耗费时间，同时也无法在海岸带浅水区域及边远岛礁复杂海域开展重力测量。采用5
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8米水面测量小船进行海洋重力测量是提高测量效率的有效途径，特别是采用无人水面测量小船，将在极大提高测量效率的同时，避免登船操作的人身安全隐患，节约人力资源。
[0009]就实施高动态海洋环境下重力测量技术来讲，国内外均未见搭载水面测量小船开展作业的报道，海洋环境下的水面重力测量仍以大型测量船为主。
[0010]国外大多数重力仪产品为平台式系统方案，一方面不适应水面测量小船收放阶段的姿态不确定性，另一方面采用的重力传感器动态适应性较差，在高动态海洋环境下精度性能下降。
[0011]目前国内无人船在海洋地质调查领域的优势逐渐显现，但主要集中于无人船多波束测量、侧扫声呐等海底地形地貌探测等方面，无人船海洋地球物理调查方面的应用较少，目前尚无成功将无人船这种调查手段应用于海洋地球物理调查的相关文献报道。
[0012]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无人船重磁测量方法、系统、设备及计算机可读存储介质，通过仪器合理改装、重力解算方法改进以及海试验证，保证系统的重要技术指标符合海洋重力和海洋磁力规范要求，确保系统的稳定性与可靠性。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0015]第一方面，一种无人船重磁测量方法，所述方法包括以下步骤：
[0016]步骤1：观察测量区域的周边地理环境，选择合适的地点将无人船放下水；
[0017]步骤2：将所述无人船运输至所述测量区域，并布设测网；
[0018]步骤3：获取所述无人船重力以及磁力测量数据；
[0019]步骤4：对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理；
[0020]步骤5：得到所述无人船重力和磁力测量海试结果。
[0021]在上述任一方案中优选的实施例中，所述对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理，包括：
[0022]步骤41：使用GeoProbe软件对船磁系统采集的原始数据进行预处理，所述预处理包括：海上数据入库，日变数据处理及入库，坐标转换，计算正常场及校正以及磁日变校正；
[0023]步骤42：使用SAGPostSolve软件对重力数据进行预处理，所述预处理内容包括：GNSS数据合并、重力仪数据合并与解码、GNSS数据差分处理、组合导航解算以及重力异常解算；
[0024]步骤43：处理得到的海上重磁数据，通过GeoProbe软件以及Oasis软件进行重磁测量工作量统计、磁四阶差分动态噪声统计、重复线内符合精度与交叉点精度计算以及数据采集质量统计。
[0025]在上述任一方案中优选的实施例中，所述对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理，还包括：
[0026]步骤44：通过GNSS基站和水面测量无人船上的GNSS移动站信息，利用GNSS差分技术直接获取测量无人船的高精度位置、速度信息并间接计算得到垂向干扰加速度；
[0027]步骤45：将光纤IMU原始信息与GNSS位置、速度信息进行组合导航融合处理，计算垂向比力大小，并经过平滑滤波处理；
[0028]步骤46：通过步骤43和步骤44获得的信息，计算消除载体的垂向加速度，并经过各项改正，获得原始的重力异常信息；
[0029]步骤47：设计滤波器，对原始重力异常信息进行去噪处理，获取高精度海洋重力异常信号。
[0030]在上述任一方案中优选的实施例中，所述GNSS数据差分处理，包括：
[0031]使用地面差分基站数据或使用精密星历数据；
[0032]与拼接后的OEM_all.dat数据进行差分处理，获得DGPS数据。
[0033]在上述任一方案中优选的实施例中，所述重力数据预处理，包括：
[0034]使用Rearrange_InterFace软件，将重力仪测量数据文件中的testfore、testing、tested三个子文件夹中的YS_*.dat数据按时间先后顺序统一排序。
[0035]在上述任一方案中优选的实施例中，所述重力异常提取，包括：
[0036]利用得到的DGPS数据和ga_*.dat数据进行重力异常提取；
[0037]打开zfklm_ga_InterFace.exe文件，输入ga文件夹路径、DGPS文件路径、存储结果路径、滤波周期、装订漂移率，点击开始重力解算，得到的最终结果文件为GA_new.dat。
[0038]在上述任一方案中优选的实施例中，所述坐标数据转换，包括：
[0039]采用卫星导航定位数据，收录定位数据的大地坐标经度、纬度，经转换形成BJ
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54坐标系的大地坐标经度、纬度和地理坐标投影北向距、东向距。
[0040]第二方面，一种无人船重磁测量系统，包括：
[0041]观测模块，用于观察测量区域的周边地理环境，选择合适的地点将无人船放下水；
[0042]布设模块，用于将所述无人船运输至所述测量区域，并布设测网；
[0043]获取模块，用于获取所述无人船重力以及磁力测量数据；
[0044]处理模块，用于对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理；
[0045]获得模块，用于得到所述无人船重力和磁力测量海试结果。
[0046]第三方面，一种无人船重磁测量设备，包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人船重磁测量方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：观察测量区域的周边地理环境，选择合适的地点将无人船放下水；步骤2：将所述无人船运输至所述测量区域，并布设测网；步骤3：获取所述无人船重力以及磁力测量数据；步骤4：对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理；步骤5：得到所述无人船重力和磁力测量海试结果。2.根据权利要求1所述的无人船重磁测量方法，其特征在于，所述对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理，包括：步骤41：使用GeoProbe软件对船磁系统采集的原始数据进行预处理，所述预处理包括：海上数据入库，日变数据处理及入库，坐标转换，计算正常场及校正以及磁日变校正；步骤42：使用SAGPostSolve软件对重力数据进行预处理，所述预处理内容包括：GNSS数据合并、重力仪数据合并与解码、GNSS数据差分处理、组合导航解算以及重力异常解算；步骤43：处理得到的海上重磁数据，通过GeoProbe软件以及Oasis软件进行重磁测量工作量统计、磁四阶差分动态噪声统计、重复线内符合精度与交叉点精度计算以及数据采集质量统计。3.根据权利要求2所述的无人船重磁测量方法，其特征在于：所述对所述无人船重力以及磁力测量数据进行处理，还包括：步骤43：通过GNSS基站和水面测量无人船上的GNSS移动站信息，利用GNSS差分技术直接获取测量无人船的高精度位置、速度信息并间接计算得到垂向干扰加速度；步骤44：将光纤IMU原始信息与GNSS位置、速度信息进行组合导航融合处理，计算垂向比力大小，并经过平滑滤波处理；步骤45：通过步骤43和步骤44获得的信息，计算消除载体的垂向加速度，并经过各项改正，获得原始的重力异常信息；步骤46：设计滤波器，对原始重力异常信息进行去噪处理，获取高精度海洋重力异常信号。4.根据权利要求3所述的无人船重磁测量方法，其特征在于：所述GNSS数据差分处理，包括：使用地面差分基站数据或使用精密星历数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗华，段然，耿圣博，陈浩，李一啸，李瑞，
申请(专利权)人：中国自然资源航空物探遥感中心，
类型：发明
国别省市：