[发明专利]一种分布式磁异常探测系统环境磁补偿方法

说明书

本发明属于领域地磁场信号补偿技术，具体公开了一种分布式磁异常探测系统环境磁补偿方法，对磁场数据进行预处理，包括主磁场和地壳磁场补偿、线性趋势补偿和低通滤波处理，之后进行相关性分析，利用互相关谱和自相关谱计算两组磁场数据间的传递函数，通过傅里叶逆变换计算环境干扰磁场强度，对得到的环境干扰磁场强度进行有效补偿，得到潜艇产生磁异常信号。实现对环境磁干扰信号的实时分析、处理与补偿，减小环境干扰磁场对潜艇探测和识别的影响，提高分布式磁探测系统的探测能力。

技术领域

本发明属于领域地磁场信号补偿技术，具体涉及一种针对分布式磁异常探测系统中磁场探测信号的处理方法。

背景技术

地磁场一般随时间、空间发生有规律的缓慢变化，当有磁性物质存在时，该物质本身所具有的磁场、在地磁场下感应的磁场均会叠加于地磁场上，使地磁场在一定区域内出现异常。地球陆地及海洋中蕴藏有大量金属矿产，水下军事装备如潜艇、水雷等主要由金属材料构成，其中的磁性物质均会导致周围地磁场出现异常。磁异常探测系统通过检测与识别地磁场异常信息，实现磁性物质的探测与定位，在资源勘探、水下目标探测等领域应用广泛，是国民经济发展与国防建设亟需的关键核心仪器。

分布式磁异常探测系统采用新型原子磁强计，利用无人机等小型无人平台构建智能探测网络进行分布式探测。相比与传统大型有人机磁异常探测系统，分布式磁异常探测系统具有探测精度高、探测范围大、探测效率高、低成本等优点，已经成为新一代磁异常探测技术的发展方向。

分布式磁异常探测系统通过高精度磁传感器探测潜艇信号，容易受到环境干扰磁场和载体干扰磁场的影响，使得探测信号的信噪比降低，影响探测距离等性能指标，因此需要对环境磁场、载体磁场等干扰进行实时补偿。磁探测系统的探测信号可由下式表示：

T_测＝T_潜+T_环+T_载

其中，T_测为磁传感器测量值；T_潜为潜艇产生磁异常；T_环为环境磁干扰；T_载为载体磁干扰。

载体磁干扰包括永磁干扰、感应磁干扰、涡流磁干扰和随机磁干扰等，主要由飞机金属结构、机载设备等引起，可通过对磁探测系统搭载平台进行低磁设计和软件补偿的方式去除。环境磁干扰变化规律复杂，频段覆盖潜艇磁异常信号频段，对分布式磁探测测量结果有较大影响。为实现对环境磁干扰的补偿，设计了一种分布式磁探测系统环境磁补偿方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式磁异常探测系统环境磁补偿方法，实现对环境磁干扰的补偿

本发明的技术方案如下：

一种分布式磁异常探测系统环境磁补偿方法，该方法包括：

步骤1、对磁场数据进行预处理，包括主磁场和地壳磁场补偿、线性趋势补偿和低通滤波处理；

步骤2、对预处理后磁场数据进行相关性分析；

步骤3、利用互相关谱和自相关谱计算两组磁场数据间的传递函数；

步骤4、通过傅里叶逆变换计算环境干扰磁场强度；

步骤5、利用仪器探测值、环境磁干扰和载体磁干扰对得到的环境干扰磁场强度进行有效补偿，得到潜艇产生磁异常信号。

在上述的分布式磁异常探测系统环境磁补偿方法，所述的磁场数据预处理为，对分布式磁探测得到的磁场探测信号T_测，具体为：