[发明专利]基于三维亥姆赫兹线圈的地磁矢量测量系统补偿方法

权利要求书

1.一种基于三维亥姆赫兹线圈的地磁矢量测量系统补偿方法，其特征在于，步骤包括：

S01将干扰磁场划分为永磁场、感应磁场和涡流磁场，构建地磁矢量测量系统的干扰磁场补偿模型，所述地磁矢量测量系统中包括三轴磁场传感器；

S02.将地磁矢量测量系统放置在三维亥姆赫兹线圈的中心区域，并通过所述三维亥姆赫兹线圈产生不同方向、不同大小的磁场数据，获取多组测量数据，所述测量数据包括三轴磁场传感器的输出值、三维亥姆霍兹线圈产生的真值以及所述三维亥姆霍兹线圈产生的真值随时间的变化率；

S03.根据步骤S02获取的数据以及所述地磁矢量测量系统干扰磁场补偿模型，得到误差模型方程组；

S04.求解所述误差模型方程组中的参数，使用求解出的参数补偿地磁矢量测量系统的磁干扰场。

2.根据权利要求1所述的基于三维亥姆赫兹线圈的地磁矢量测量系统补偿方法，其特征在于，所述步骤S01中，按照下式构建所述干扰磁场补偿模型：

其中，H_m是所需补偿的三轴磁场传感器的测量值，H_mx,H_my,H_mz为H_m在x、y、z轴上的三个分量H_mx,H_my,H_mz，H_p表示永磁磁场且H_p＝[H_px H_py H_pz]^T，H_px,H_py,H_pz分别为H_p在x、y、z轴上的三个分量；A_iH₀表示感应磁场，且根据感应磁场由外部背景磁场决定，将感应磁场表示为H_i，即为：

A_i是感应系数矩阵，a_ij为A_i中的各感应系数，i,j＝x,y,z，A_i与在主体i方向上的感应磁场有关，所述感应磁场是由在主体j方向上施加的磁场产生；

表示涡流磁场，且根据涡流磁场与外部背景磁场的变化率成正比，将涡流磁场表示为H_e，即表示为：

其中，H₀是三轴磁场传感器坐标中背景地磁场分量的真实值，H_0x,H_0y,H_0z为H₀在x、y、z轴上的三个分量，A_e是涡流系数矩阵，b_ij为A_e中的各涡流系数，i,j＝x,y,z，A_e与在主体i方向上的涡流磁场有关，所述涡流磁场是由在主体j方向上施加的场产生的。

3.根据权利要求2所述的基于三维亥姆赫兹线圈的地磁矢量测量系统补偿方法，其特征在于，将所述干扰磁场补偿模型进行变换，得到最终的干扰磁场补偿模型为：

H_mz＝H_0z+H_pz+a_zxH_0x+a_zyH_0y+a_zzH_0z+b_zx(ΔH_0x/Δt)+b_zy(ΔH_0y/Δt)+b_zz(ΔH_0z/Δt)

其中，Δt为时间变化值，Δ表示变化值。

4.根据权利要求3所述的基于三维亥姆赫兹线圈的地磁矢量测量系统补偿方法，其特征在于，所述步骤S03中构建的误差模型方程组为：

其中，N表示测量点数，dH₀/dt表示H₀磁场关于时间的变化率。