[发明专利]一种基于扩展补偿模型的航磁张量数据抑噪方法及系统

说明书

本发明公开一种基于扩展补偿模型的航磁张量数据抑噪方法及系统。方法包括：建立磁梯度综合补偿模型；根据所述磁梯度综合补偿模型，得到扩展磁梯度综合补偿模型；对所述扩展磁梯度综合补偿模型进行求解，得到补偿参数；根据所述补偿参数，确定补偿后的磁梯度数据；根据所述补偿后的磁梯度数据对补偿效果进行评估。采用本发明能够有效提高补偿后磁梯度信号的信噪比，使得补偿算法能方便直接的适用于高灵敏度磁梯度传感器的数据补偿。

技术领域

本发明涉及地球物理航空磁法勘探领域，特别是涉及一种基于扩展补偿模型的航磁张量数据抑噪方法及系统。

背景技术

航空磁法勘探是一种重要并广泛应用于矿产和环境勘测的地球物理勘探技术手段。近年来，得益于基于超导量子干涉仪(SQUID)的磁梯度测量系统的大力发展，已使得直接测量高精度的磁梯度数据成为可能，而超导全张量磁梯度仪因其高信息量、高磁场灵敏度、体积小等诸多优点，被认为是第三代航磁探测的发展方向。目前，我国已建设有基于SQUID的全张量磁梯度测量平台原型机，不同于传统的采用机载方式进行测量的航磁梯度测量飞行平台，该原型机将磁梯度测量仪及相关设备(GPS、惯导系统(INS)、读入读出电路等)装载于一个吊舱内，并通过直升机拖曳的方式进行飞行测量，该方式将大大降低直升机对磁测量干扰的影响，甚至在拖曳缆绳足够长的条件下直升机影响可以忽略不计，但吊舱内仍然存在大量会产生磁干扰的设备，因此有效地通过磁补偿处理提高飞行平台的测量精度，以实现高分辨率磁梯度测量具有重要的意义。

由于磁梯度张量测量系统采用SQUID传感器的高灵敏度特性，因此在低空勘察飞行中地磁场梯度对于传感器的影响不可以忽略，而利用传统的高空测试飞行获得的补偿系数则无法补偿低空飞行中磁梯度信号对于传感器的干扰影响，因此直接使用传统的补偿箱方法(即利用高空飞行数据获得补偿系数直接对低空勘察飞行数据进行补偿的方式)无法获得精度满足要求的磁梯度处理数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于扩展补偿模型的航磁张量数据抑噪方法及系统，可以有效提高最终补偿后磁梯度信号的信噪比，使得补偿算法能方便直接的适用于高灵敏度磁梯度传感器的数据补偿，并且补偿飞行操作可以在低空测量飞行高度直接进行。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于扩展补偿模型的航磁张量数据抑噪方法，包括：

建立磁梯度综合补偿模型；

根据所述磁梯度综合补偿模型，得到扩展磁梯度综合补偿模型；

对所述扩展磁梯度综合补偿模型进行求解，得到补偿参数；

根据所述补偿参数，确定补偿后的磁梯度数据；

根据所述补偿后的磁梯度数据对补偿效果进行评估。

可选的，所述建立磁梯度综合补偿模型，具体包括：

获取相关参数数据，所述相关参数数据包括测量的磁梯度值、通道测量点处的真实磁梯度值、当地背景磁场、背景磁场时间变化率和三轴磁强计测量值；

根据所述相关参数数据建立磁梯度综合补偿模型Ax＝b；

其中，A为由相关参数数据构成的N×M阶矩阵，为测量的磁梯度值；为通道测量点处的真实磁梯度值；H_e为当地背景磁场，dH_e为背景磁场时间变化率，B_r为补偿校正后的三轴磁强计测量值，N为梯度计采样点数；x＝(o^l,a_1,x,a_2,x,K,a_2p+1,z,b_1,x,K,b_2p+1,z,c_1,x,K,c_2q+1,z)^T，x为实际计算中使用的补偿参数，共M＝12p+6q+10个，b为测量信号。