[发明专利]带有减噪效果的用于航空地球物理探测的接收器线圈组件

权利要求书

1.一种航空地球物理探测系统，包括：

接收器线圈组件，所述接收器线圈组件由飞行器拖曳，并且包括至少一个接收器线圈和接收器线圈定向感测系统，所述至少一个接收器线圈用于感测磁场的磁场分量中的变化，而所述接收器线圈定向感测系统用于感测所述接收器线圈的定向变化；以及

控制器，所述控制器接收代表从所述接收器线圈所感测出的所述磁场分量变化以及从所述接收器线圈定向感测系统所感测出的定向变化的信号，并对所感测出的所述磁场分量变化进行校正，以提供为由于改变所述接收器线圈在静态地磁场中定向而产生的干扰而校正的信号。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收器线圈定向感测系统包括一个或多个加速度计或角速度传感器，用以感测所述接收器线圈组件绕两个或三个独立轴线的转动。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定向感测系统包括三轴磁通脉冲磁力仪，所述三轴磁通脉冲磁力仪具有与所述接收器线圈轴线相对应的量测轴线，用以测量所述静态地磁场相对于所述接收器线圈轴线的幅度和方向，且所述控制器确定所述接收器线圈组件绕所述接收器线圈轴线的瞬时角转速并将所述转速与所述地磁场的幅度和方向测量值组合起来，以预测从所述接收器线圈所产生的信号，且所述控制器通过从所述接收器线圈所接收的信号中减去所预测的产生信号来对与由于改变所述接收器线圈在所述静态地磁场中定向而产生的干扰相关的所述磁场分量进行校正。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器对来自所述定向感测系统的信号进行处理，以确定所述接收器线圈在地球物理坐标系中的定向，从已知的公式确定所述静态地磁场，确定所述接收器线圈组件绕所述接收器线圈轴线的瞬时角转速并将所述转速与所确定的定向和所述静态地磁场组合，以预测从所述接收器线圈所产生的信号，并且所述控制器通过从所述接收器线圈所接收的信号中减去所预测的产生信号来对与由于改变所述接收器线圈在所述静态地磁场中定向而产生的干扰相关的所述磁场分量进行校正。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器通过将自适应噪声消除算法应用于来自所述加速度计或角速度传感器的信号来为由于改变所述接收器线圈在所述静态地磁场中定向而产生的干扰对磁场分量进行校准，以预测从所述接收器线圈所产生的信号，且所述控制器通过从所述接收器线圈所接收的信号中减去所预测的产生信号来对与由于改变所述接收器线圈在所述静态地磁场中定向而产生的干扰相关的所述磁场分量进行校正。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收器线圈组件包括三个接收器线圈，每个接收器线圈具有相对于其它接收器线圈的线圈轴线基本上维持于已知角度的线圈轴线，且所述接收器线圈中的每个对所述磁场的不同磁场分量中的变化进行感测，所述接收器线圈定向系统对所有接收器线圈的定向变化进行感测，并且所述控制器接收代表从每个接收器线圈所感测出的磁场分量变化以及从所述接收器定向感测系统所感测出的定向变化的信号，并对所感测出的磁场分量变化进行校正，以提供为由于改变所述接收器线圈在所述静态地磁场中定向而产生的干扰而校正的磁场分量。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三个接收器线圈的轴线相互正交，且三个独立的轴线与所述三个接收器线圈轴线相对应。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述定向感测系统包括三轴磁通脉冲磁力仪，所述三轴磁通脉冲磁力仪具有与所述接收器线圈轴线相对应的三个量测轴线，用以测量所述静态地磁场相对于所述接收器线圈轴线的幅度和方向，且所述控制器根据来自所述磁通脉冲磁力仪的地磁场测量值将从所述三个接收器线圈所接收的信号进行组合，以获得与平行于所述地磁场的磁场分量中的变化相对应的信号。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三个接收器线圈是弹性地悬在刚性球形外壳内的空芯线圈。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三个接收器线圈弹性地悬在半刚性骨架框架内，且所述框架呈现规则八面体的形式。

11.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接收器线圈组件包括半刚性外壳，且所述半刚性外壳具有基本上小于其水平长度的标称垂直长度，其中一个接收器线圈是容纳在由所述外壳所限定的管状环内的多匝圈空芯线圈并且具有标称垂直轴线，而其它的接收器线圈都包括带有铁磁芯部的多匝圈电磁绕组并且具有水平轴线。