一种低成本的高精度空间磁强计信号采集方法与电路技术

本发明专利技术涉及空间磁场测量技术领域，具体为一种低成本的高精度空间磁强计信号采集方法与电路，利用卫星获取的空间位置坐标，通过国际地磁参考场模型计算得到参考磁感应强度值，并将该参考值作为基频部分，与磁强计实测信号相减构造差分信号。由于差分信号幅值远小于原始信号，可通过差分放大电路及数字可调电阻实现自适应放大，再利用低位数的16位模数转换器进行采样，随后结合基频值和偏移项对采样结果进行反推还原，从而获得与24位AD转换器采样精度相当的高精度磁场数据；本发明专利技术有效降低了对高位数AD芯片的依赖，显著减少成本和功耗，提高了系统在轨应用的可靠性与适应性，适用于星载平台的高精度空间磁场测量任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间磁场测量，具体为一种低成本的高精度空间磁强计信号采集方法与电路。

技术介绍

1、地球空间磁场作为描述地球电磁环境的重要物理量，不仅是研究地球内部结构和演化过程的关键参数，也在导航定位、地质勘探、空间天气预警、生物医学、气候变化等多个领域具有重要的科学价值与工程应用前景。随着空间科学技术的发展，越来越多的地球观测任务要求搭载高精度磁强计设备，实现对空间磁场的实时、高分辨率测量。

2、现有的高精度磁强计系统通常依赖高位数的模数转换器（analog-to-digitalconverter，简称ad转换器）来采集磁感应强度信号。为满足测量分辨率优于50pt、量程达到120000nt的要求，需使用至少22位甚至24位的ad芯片。然而，该类高位数ad芯片价格昂贵、功耗较高，且其对温度漂移、电磁噪声等因素较为敏感，系统设计与集成复杂。此外，在空间工程应用中，具有飞行经历、技术成熟的低位数ad芯片更容易被接受，高位数ad芯片由于缺乏在轨验证，工程应用存在不确定性。

3、部分航天任务为降低复杂度与成本，采用空间磁场模型（如国际地磁参本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低成本的高精度空间磁强计信号采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集方法，其特征在于：空间位置坐标由GPS或等效星载定位系统提供，所述地磁参考模型为国际空间地磁参考场的标准数学模型提供；所述空间位置坐标作为地磁参考模型的输入数据。

3.一种低成本的高精度空间磁强计信号采集电路，基于权利要求1-2任一项所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集方法的实现，其特征在于：包括：

4.根据权利要求3所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集电路，其特征在于：所述差分放大电路由运算放大器和数字可调电阻构成，所...

【技术特征摘要】

1.一种低成本的高精度空间磁强计信号采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集方法，其特征在于：空间位置坐标由gps或等效星载定位系统提供，所述地磁参考模型为国际空间地磁参考场的标准数学模型提供；所述空间位置坐标作为地磁参考模型的输入数据。

3.一种低成本的高精度空间磁强计信号采集电路，基于权利要求1-2任一项所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集方法的实现，其特征在于：包括：

4.根据权利要求3所述的低成本的高精度空间磁强计信号采集电路，其特征在于：所述差分放大电路由运算放大器和数字可调电阻构成，所述差分放大电路的数字可调电阻由星务计算机控制，实时改变运放电路反馈系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇宁，陈德祥，叶俊强，张杰荣，
申请(专利权)人：上海太驿微行航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：