[发明专利]一种潜艇分量磁场动态测量方法

权利要求书

1.一种潜艇分量磁场动态测量方法，其特征在于，步骤包括：

S1.预先布置用于对待测潜艇进行移动扫描的磁场测量模块，所述磁场测量模块包括相互固联的用于测量姿态参数的第一姿态传感器以及用于测量磁场三轴分量的三轴磁传感器；

S2.以所述磁场测量模块作为载体，基于载体在地理坐标系下的姿态参数、潜艇自身在地理坐标系下的姿态参数，建立将所述三轴磁传感器的测量值从载体坐标系向潜艇坐标系变换的坐标变换方程组，所述载体坐标系为基于所述磁场测量模块建立的坐标系，所述潜艇坐标系为基于待测潜艇建立的坐标系；

S3.测量时获取所述磁场测量模块对待测潜艇进行移动扫描过程中，所述第一姿态传感器输出的载体在地理坐标系下的姿态参数的测量值，以及潜艇自身的第二姿态传感器输出的潜艇自身在地理坐标系下的姿态参数的测量值，以及所述三轴磁传感器输出的载体在所述载体坐标系下的磁场分量的测量值；

S4.根据步骤S3获取的各所述测量值求解所述坐标变换方程组，得到在所述潜艇坐标系下的磁场分量输出；

所述步骤S1中具体将所述磁场测量模块布置在消磁站的桁架上，控制被测潜艇停泊于所述桁架的下方，通过控制所述磁场测量模块在所述桁架上的导轨移动，以控制对待测潜艇进行连续的移动扫描。

2.根据权利要求1所述的潜艇分量磁场动态测量方法，其特征在于：所述载体坐标系为以所述磁场测量模块中心点为坐标原点、以所述磁场测量模块中传感器的敏感轴为坐标轴构成的坐标系，所述地理坐标系为以所述磁场测量模块中心点为坐标原点、以及分别以地理北向、地理东向和垂直向下为x、y、z轴构成的坐标系，所述潜艇坐标系为以待测潜艇的中心点为坐标原点，以及分别由x轴指向船首方向、y轴指向潜艇右舷方向、z轴垂直向下，3个轴向成右手螺旋关系建立的坐标系。

3.根据权利要求1所述的潜艇分量磁场动态测量方法，其特征在于：所述坐标变换方程组具体基于载体所在的地理坐标系与潜艇自身所在的地理坐标系之间的旋转矩阵，将所述三轴磁传感器在所述载体坐标系下的测量值变换为在所述潜艇坐标系下的待测磁场三分量，所述旋转矩阵使用载体在地理坐标系下的姿态参数、潜艇自身在地理坐标系下的姿态参数构建得到。

4.根据权利要求3所述的潜艇分量磁场动态测量方法，其特征在于：所述姿态参数为航向、俯仰、滚转三个姿态角，所述坐标变换方程组具体为：

其中，m_b,x,m_b,y,m_b,z分别为所述三轴磁传感器在所述载体坐标系下x、y、z轴方向的测量值，m_T,x,m_T,y,m_T,z分别为在所述潜艇坐标系下x、y、z轴方向的待测磁场三分量投影；为所述旋转矩阵，φ₁,θ₁,γ₁分别为所述第一姿态传感器输出的在地理坐标系下的航向姿态角、俯仰姿态角、滚转姿态角，φ₂,θ₂,γ₂分别为潜艇自身的所述第二姿态传感器输出的在地理坐标系下的航向姿态角、俯仰姿态角、滚转姿态角。