[发明专利]一种潜艇分量磁场动态测量方法

说明书

本发明公开一种潜艇分量磁场动态测量方法，该方法步骤包括：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，磁场测量模块包括相互固联的姿态传感器以及三轴磁传感器；S2.建立将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；S3.测量时获取磁场测量模块对待测潜艇进行移动扫描过程中，姿态传感器输出的姿态参数的测量值，以及潜艇自身的姿态传感器输出的姿态参数的测量值，以及三轴磁传感器输出的磁场分量的测量值；S4.根据获取的各测量值求解坐标变换方程组，得到磁场分量输出。本发明具有实现方法简单、能够实现潜艇分量磁场的动态测量，且抗抖动性能好、测量精度及可靠性高、测量误差小等优点。

技术领域

本发明涉及潜艇磁场测量评估技术领域，尤其涉及一种潜艇分量磁场动态测量方法。

背景技术

潜艇的铁磁性材料在地球背景磁场磁化作用下，在其周围将产生局部磁异常，这种磁场将成为航空磁探系统与磁引信水雷探测和攻击潜艇的重要靶源，严重影响潜艇的性能。因此，为了提升潜艇的磁隐蔽性，需要实时获取潜艇外围空间磁场的分布特性，以便于潜艇磁性评估和防护。

为实现潜艇磁场的测量，现有技术中通常都是采用基于传感器阵列的磁场测量方式，即：基于岸基消磁站的固定磁传感器阵列，当潜艇通过磁传感器阵列时，根据阵列中每个磁传感器在地理坐标系中的位置以及测量值，由此得出潜艇的全空间磁场。但是上述基于传感器阵列的磁场测量方式会存在以下问题：一方面，构建阵列网络的成本大，且对每个传感器的精度与位置要求高，无法对传感器阵列进行逐一校准与补偿，另一方面，传感器数量多，存在方向一致性问题，致使测量成本高的同时，测量精度却并不高。

针对固定阵列磁测手段存在的空间分辨率低的问题，若考虑直接将三轴磁通门传感器搭载在消磁站的桁架上，通过桁架导轨实现扫描式测量，虽然总量测量水平可以得到保证，但由于桁架运动会导致测量过程中磁传感器产生抖动，仍然会使得磁场分量测量误差大，难以满足对潜艇分量磁场测量和评估的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、能够实现潜艇分量磁场的动态测量，且抗抖动性能好、测量精度及可靠性高、测量误差小的潜艇分量磁场动态测量方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种潜艇分量磁场动态测量方法，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。

进一步的：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。