[发明专利]一种磁场总场的补偿方法、装置、系统及存储介质

说明书

本申请公开了一种磁场总场的补偿方法、装置、系统及存储介质，通过超导三轴磁强计获取磁场在坐标系下的分量值，通过光泵传感器获取磁场的光泵总场值，对分量值进行校正，得到校正后的分量值。利用磁干扰补偿模型、校正后的分量值和光泵总场值得到方向余弦特征矩阵，通过惯导传感器获取姿态信息，基于姿态信息确定姿态特征矩阵，对方向余弦特征矩阵，姿态特征矩阵进行滤波处理，得到滤波后的方向余弦特征矩阵和滤波后的姿态特征矩阵。将滤波后的方向余弦特征矩阵和滤波后的姿态特征矩阵输入已训练好的磁场补偿模型，得到补偿的磁干扰值，根据光泵总场值和补偿的磁干扰值得到目标磁场总场值。如此，可以得到精度更高的磁场总场值。

技术领域

本申请涉及航空磁场总场法探测领域，尤其涉及一种磁场总场的补偿方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

航空磁场总场法探测具有探测效率高，探测面积广，相对便宜等优势，是磁法探测的最优选择之一。然而在实际的飞行探测过程中，由于传感器需要搭载到飞行器上，飞行器载体存在磁性物质对磁传感器探头产生不可忽略的磁干扰，为了实现高精度测量必须合理补偿传感器周围的磁干扰。

目前，总场探测中磁干扰补偿方法基于三轴磁通门建模，其中光泵实现总场信息采集，三轴磁通门实现载体姿态信息的测量，并根据1950年Tolles提出的Tolles-lawson线性补偿模型和1961年Leikak给出的机动方案进行算法补偿以消除运动相关磁干扰。其中在实际磁补偿过程中，最终补偿水平主要受姿态测量精度以及磁补偿模型影响。

目前航空磁场总场补偿存在的问题是：现有磁补偿模型主要使用磁通门传感器测量背景磁场三分量求解出方向余弦从而进行磁补偿，磁通门噪声较高并且存在一定转向差，导致补偿后光泵总场输出仍然有与运动姿态相关的噪声。

发明内容

本申请实施例提供了一种磁场总场的补偿方法、装置、系统及存储介质，使得补偿后的磁场总场值中与运动姿态相关的噪声降低甚至去除，从而可以提高补偿精度，得到精度更高的磁场总场值。

一方面，本申请实施例提供了一种磁场总场的补偿方法，该方法包括：

通过超导三轴磁强计获取磁场在坐标系下的分量值；

通过光泵传感器获取磁场的光泵总场值；

对分量值进行校正，得到校正后的分量值；

利用磁干扰补偿模型、校正后的分量值和光泵总场值得到方向余弦特征矩阵；

通过惯导传感器获取姿态信息，基于姿态信息确定姿态特征矩阵；

对方向余弦特征矩阵，姿态特征矩阵进行滤波处理，得到滤波后的方向余弦特征矩阵和滤波后的姿态特征矩阵；

将滤波后的方向余弦特征矩阵和滤波后的姿态特征矩阵输入已训练好的磁场补偿模型，得到补偿的磁干扰值；

根据光泵总场值和补偿的磁干扰值得到目标磁场总场值。

另一方面，本申请实施例提供了一种磁场总场的补偿装置，该装置包括：

分量值获取模块用于通过超导三轴磁强计获取磁场在坐标系下的分量值；

光泵总场值获取模块用于通过光泵传感器获取磁场的光泵总场值；

分量值校正模块用于对分量值进行校正，得到校正后的分量值；

特征矩阵获取模块用于利用磁干扰补偿模型、校正后的分量值和光泵总场值得到方向余弦特征矩阵；通过惯导传感器获取姿态信息，基于姿态信息确定姿态特征矩阵；

滤波模块用于对方向余弦特征矩阵，姿态特征矩阵进行滤波处理，得到滤波后的方向余弦特征矩阵和滤波后的姿态特征矩阵；