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[发明专利]轴频磁异常信号处理及识别方法及系统-CN202310735944.2在审
发明人：秦杰;李鹏;陈路昭;郑垚鑫;王春娥;刘卫强;万双爱 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01R33/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种轴频磁异常信号处理及识别方法及系统，包括：对磁场数据进行预处理；根据设定的时间间隔，将预处理后的磁场数据分为多个磁场数据分段，获取各个磁场数据分段对应的磁场数据分段功率谱；将多个磁场数据分段功率谱中的任意两个相邻的磁场数据分段功率谱进行相关性分析，计算相关系数；判断相关系数是否大于设定相关系数阈值，当相关系数大于设定相关系数阈值时，记为一次有效数据；当连续出现有效数据的次数大于设定有效数据次数时，对连续出现的有效数据所对应时间段内的磁场数据进行轴频特征分析，获取目标的磁异常特征。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中轴频磁异常信号强度较弱，易淹没在背景环境的技术问题。
轴频磁异常信号处理识别方法系统

[发明专利]分布式地质磁异常辨识方法及系统-CN202111621245.2有效
发明人：秦杰;王同雷;王春娥;陈路昭;万双爱;李鹏;江薇 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01V3/40 文献下载
摘要：本发明提供了一种分布式地质磁异常辨识方法及系统，包括：无人机探测集群采用平行扫描搜索方式沿目标探测航线进行目标探测；当存在疑似目标时，选取一个无人机作为变更无人机，变更无人机高度提升，剩余的任意相邻的两架无人机之间的间距缩小至设定间距，无人机探测集群形成三角形编队重新进行目标探测，当多个无人机探测的最大磁异常信号幅度与最小磁异常信号幅度的差值处于第一设定阈值范围时，认定疑似目标为地质磁异常；当多个无人机探测的最大磁异常信号幅度与最小磁异常信号幅度的差值处于第二设定阈值范围时，认定疑似目标为水下目标。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中磁探测无法对地质磁异常干扰进行有效辨识的技术问题。
分布式地质异常辨识方法系统

[发明专利]基于静磁和轴频联合处理的水下目标探测方法及飞行器-CN202111327127.0有效
发明人：秦杰;江薇;王春娥;王同雷;陈路昭;万双爱;李鹏 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01S13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于静磁和轴频联合处理的水下目标探测方法及飞行器，该水下目标探测方法包括：获取水下目标的磁场数据，对水下目标的磁场数据进行分频段处理以获取静磁信号和轴频信号；对静磁信号进行小波去噪处理以获取静磁信号的第一时域信息和第一频域信息；对轴频信号进行滑窗傅里叶变换以获取轴频信号的第二时域信息和第二频域信息；基于探测平台所处的空间地磁场，根据静磁信号的第一时域信息和第一频域信息以及轴频信号的第二时域信息和第二频域信息判断是否存在水下目标。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中海洋地质干扰或近海磁场环境干扰较大时，磁探测虚警率高的技术问题。
基于联合处理水下目标探测方法飞行器

[发明专利]基于全张量磁测系统实现合作磁目标识别的方法及系统-CN202011361719.X有效
发明人：秦杰;陈路昭;王春娥;王同雷;江薇;万双爱;刘建丰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于全张量磁测系统实现合作磁目标识别的方法及系统，该方法包括：基于磁目标特性，确定全张量磁测系统基线长度；完成测试系统的搭建；根据磁梯度张量及合作磁目标位置坐标，采用LM优化方法建立目标磁矩的估计方程；将合作磁目标沿多个方向进行不同角度的转动，计算获取合作磁目标在不同姿态下的磁矩估计，获取合作磁目标在不同姿态下的背景磁场；建立目标识别参数模型，根据合作磁目标在不同姿态下的背景磁场以及磁矩估计，基于最小二乘法求解目标识别参数模型中的参数以完成目标识别。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中缺乏对合作磁目标的特性研究导致的高精度磁测系统因搭载平台自身磁干扰导致探测性能低的技术问题。
基于张量系统实现合作目标识别方法

[发明专利]无人机磁干扰地面半实物仿真方法及使用其的系统-CN202011426910.8有效
发明人：秦杰;王同雷;王春娥;万双爱;陈路昭;刘建丰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-12-09 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种无人机磁干扰地面半实物仿真方法及使用其的系统，该方法包括：将第一线圈组件、第一驱动单元和永磁干扰模拟器构成永磁干扰模拟器，通过改变线圈的通电电流以获取永磁干扰；将第二线圈组件、第二驱动单元、矢量磁传感器和感磁干扰模拟器构成感磁干扰模拟器，通过改变线圈的通电电流以获取感磁干扰；将第三线圈组件、第三驱动单元和随机磁干扰模拟器构成随机磁干扰模拟器，通过改变线圈的通电电流以获取随机磁干扰；将无人机永磁、感磁和随机干扰模拟器均放置在三轴无磁转台上，将三轴无磁转台与转台驱动控制单元连接。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中标定测试方法安全风险大且对磁补偿方法研究产生较大干扰的技术问题。
无人机干扰地面实物仿真方法使用系统

[发明专利]多机集群磁目标定位方法及使用其的空中集群异构平台-CN202011292929.8有效
发明人：秦杰;王春娥;万双爱;王同雷;陈路昭;江薇 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-11-18 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01V3/165 文献下载
摘要：本发明提供了一种多机集群磁目标定位方法及使用其的空中集群异构平台，该方法包括：构建空中集群异构平台，空中集群异构平台包括至少三个无人机，任一无人机均搭载磁强计作为磁场测量单元；空中集群异构平台中的各个无人机均以磁探测幅宽为间距，各个无人机平行飞行以对目标进行探测；当空中集群异构平台中的任一无人机搜索到磁目标信号后，各个无人机改变航线并按照改变后的航线继续飞行探测以获取信号数据；根据各个无人机的信号数据以及各个无人机之间的相对位置建立磁定位求解模型，基于磁定位求解模型对目标进行优化以对磁异常目标进行定位。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中磁目标识别方法存在定位效率低、定位精度差的技术问题。
集群目标定位方法使用空中平台

[发明专利]基于磁浮标的轴频磁异常信号处理方法-CN202011354818.5有效
发明人：秦杰;江薇;王春娥;王同雷;陈路昭;万双爱;刘建丰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于磁浮标的轴频磁异常信号处理方法，该方法包括：将第一磁测量传感器放置在第一目标监测海域，将第二磁测量传感器放置在第二目标监测海域；调整第一和第二磁测量传感器之间的距离；分别对第一和第二磁测量传感器获得的信号进行滑窗处理；将各个窗内的监测浮标信号作为输入信号，将各个窗内的基站浮标信号作为自适应滤波的期望信号，基于各个窗内的监测浮标信号和各个窗内的基站浮标信号完成各个窗内的监测浮标信号的功率谱分析；将监测浮标信号的所有窗内的功率谱通过背景均衡算法绘制关于频率和时间的时频图以完成轴频磁异常信号的处理。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中轴频磁场信号信噪比低、难以识别的技术问题。
基于浮标轴频磁异常信号处理方法

[发明专利]磁浮标的航向误差在线补偿方法-CN202011296005.5有效
发明人：秦杰;江薇;王同雷;王春娥;陈路昭;万双爱 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-11-18 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁浮标的航向误差在线补偿方法，该方法包括：确认磁浮标仅具有永磁特性或同时具有永磁和感磁特性；当磁浮标仅具有永磁特性时，给出磁浮标永磁标定方程；根据磁浮标永磁标定方程，求解磁干扰系数；在磁浮标永磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，在线补偿磁浮标晃动时引入的磁干扰以实现对磁浮标的航向误差的在线补偿；当磁浮标同时具有永磁和感磁特性时，给出磁浮标永磁和感磁标定方程；求解磁干扰系数；在磁浮标永磁和感磁标定方程以及磁干扰系数的基础上，对磁浮标的航向误差的在线补偿。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中由于磁浮标自身晃动所导致的待测信号信噪比低、探测距离短且目标易丢失的技术问题。
浮标航向误差在线补偿方法

[发明专利]低频磁信号增强方法及使用其的航空磁测系统-CN202011420272.9有效
发明人：秦杰;陈路昭;江薇;王同雷;王春娥;万双爱;刘建丰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种低频磁信号增强方法及使用航空磁测系统，该方法包括：对原始航空磁测数据进行数据采样，对磁测数据进行三次样条拟合以获取测量趋势项，将原始航空磁测数据去除测量趋势项以获取无趋势项的含噪航空磁测信号；对无趋势项的含噪航空磁测信号进行带通滤波，对兴趣低频磁测信号进行小波信号分解；定义增益函数；基于各个频段的含噪窄带磁测信号的先验信噪比计算获取各个频段的含噪窄带磁测信号的增益函数；根据各个频段增强处理后的窄带信号并利用小波信号合成以获取增强处理后的低频航空磁测信号。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中航磁探测将飞机载体视为刚体且忽略模型外干扰场所导致的探测精度低的技术问题。
低频信号增强方法使用航空系统

[发明专利]集群无人磁总场全轴梯度探测方法及使用其的探测系统-CN202011420329.5在审
发明人：秦杰;陈路昭;王同雷;王春娥;江薇;万双爱;刘建丰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G01R33/022 文献下载
摘要：本发明提供了一种集群无人磁总场全轴梯度探测方法及使用其的探测系统，该方法包括：将至少三个无人磁总场探测平台构成集群磁探测系统；确认集群磁探测系统的平台间距要求和磁场采样间隔；协同控制至少三个无人磁总场探测平台沿规划任务航线飞行；建立集群磁探测系统的磁总场全轴梯度测量的数学模型；基于磁总场全轴梯度测量的数学模型，建立基于总场全轴梯度目标参数的状态方程与观测方程；基于各个无人磁总场探测平台剩磁干扰水平确定观测噪声协方差，通过标准的线性卡尔曼滤波算法可以实现空间磁总场全轴梯度磁场的实时计算。应用本发明的技术方案，以解决全轴梯度探测系统测量精度低及对无人磁测系统平台载荷能力及供电性能要求高等技术问题。
集群无人磁总场全轴梯度探测方法使用系统

[发明专利]磁补偿系数自适应优化方法及系统-CN202111617246.X在审
发明人：秦杰;陈路昭;王同雷;王春娥;江薇;李鹏;万双爱 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁补偿系数自适应优化方法及系统，包括：建立航空磁探测系统的T‑L简化补偿模型；根据T‑L简化补偿模型和时变补偿模型参数的状态方程建立时变T‑L补偿模型；计算获取T‑L模型补偿参数初值；在时变T‑L补偿模型的基础上，结合时变T‑L补偿模型的观测方程、时变补偿模型参数的状态方程和T‑L模型补偿参数初值，采用卡尔曼滤波算法计算获取时变T‑L补偿模型参数；基于时变T‑L补偿模型参数，结合滤波误差、平飞姿态幅度和干扰场，计算获取时变T‑L补偿模型自适应优化参数，完成航空磁探测系统载体磁补偿系数的自适应优化。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中航空磁探测系统补偿性能低且磁补偿对机动参数的依赖性强的技术问题。
补偿系数自适应优化方法系统

[发明专利]集群磁识别及数据融合处理方法及使用其的系统-CN202111585408.6在审
发明人：秦杰;王春娥;王同雷;陈路昭;江薇 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明提供了一种集群磁识别及数据融合处理方法及使用其的系统，包括：将任意两个相邻的飞行平台划分为一个飞行单元，获取任一飞行单元的磁场数据；采用正交基方法将飞行单元的磁场数据由时域转换为能量域数据；采用加权平均法计算获取融合处理后的实际特征数据集合；计算获取无目标时飞行单元的无目标判定阈值，对实际特征数据集合和无目标判定阈值进行判断以输出有目标判断结果；重复上述过程，输出剩余各个飞行单元的目标判断结果；对各个飞行单元的目标判断结果进行决策级融合处理，根据飞行平台返回的二次目标判断结果进行目标判断。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中集群磁探测效率随着集群中平台数量的增加而降低的技术问题。
集群识别数据融合处理方法使用系统

[发明专利]一种基于传感器阵列的磁异常检测方法-CN201911125951.0有效
发明人：冯永强;陈路昭;朱万华;纪奕才;方广有 -专利权人：中国科学院电子学研究所
申请日： 2019-11-15 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于传感器阵列的磁异常检测方法于，包括：步骤S1：数据预处理，利用经验模态分解去除测量传感器与参考传感器的差量磁场中的地磁背景趋势项；步骤S2：信号调制，对预处理后的差量磁场进行调制，实现数据融合；步骤S3：对调制后的差量磁场进行时频分析与量化，实现目标磁异常的检测。
一种基于传感器阵列异常检测方法

[发明专利]一种消除磁探测平台振动干扰磁场的方法和系统-CN201910248374.8有效
发明人：冯永强;陈路昭;朱万华;纪奕才;方广有 -专利权人：中国科学院电子学研究所
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本公开提供了一种消除磁探测平台振动干扰磁场的方法和系统，所述方法包括：根据飞行物标定飞行航磁数据，获取补偿参数；对所述航磁数据通过所述补偿参数进行补偿得到一维数据，对所述一维数据进行Hankel变换得到Hankel矩阵，对所述Hankel矩阵进行奇异值分解、截断处理获得截断的特征信号矩阵；对所述截断特征信号矩阵进行信号重构，得到谐波干扰磁场；根据所述谐波干扰磁场，建立用于消除所述谐波干扰磁场的滤波器；获取实时测量数据，对所述实时测量数据通过所述补偿参数进行补偿，利用所述滤波器将补偿后的实时测量数据进行滤波，消除所述实时测量数据中的谐波干扰磁场。
一种消除探测平台振动干扰磁场方法系统

[发明专利]基于航磁补偿误差模型的磁补偿方法-CN201780095496.7在审
发明人：张群英;吴佩霖;陈路昭;方广有;朱万华 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2017-09-30 - 公布日： 2020-07-17 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：一种基于航磁补偿误差模型的磁补偿方法，包括步骤：在航磁飞行之前，利用航磁补偿误差模型，获取勘探区域的环境背景场及航磁飞行平台二者引起的磁噪声的误差上限；根据环境背景场及航磁飞行平台二者引起的磁噪声的误差上限，判断是否适合进行航磁探测飞行，适合的话，进行标定飞行，获得补偿系数；以及进行实际飞行获得姿态项数据，结合标定飞行获得的补偿系数，求解出干扰磁场，并进行磁补偿。
基于补偿误差模型方法

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