[发明专利]一种磁力计阵列校正方法

说明书

一种磁力计阵列校正方法，包括步骤：S1：建立磁力计误差模型；S2：多次旋转或移动磁力计阵列，并在每次旋转或移动后采集各磁力计的数据；S3：在磁力计阵列中选取一个磁力计作为参考磁力计；S4：利用磁力计误差模型和采集的数据，分别计算参考磁力计与其他各磁力计间的相对误差系数；S5：利用磁力计误差模型和采集的参考磁力计数据计算自身误差系数；S6：把相对误差系数和自身误差系数代入误差模型和采集的数据中完成校正。本发明的校正方法仅根据磁力计阵列自身采集到的数据，即可校正整个系统自身的误差，无需外部设备参考，提高了野外环境及无人操作环境下的作业效率。

技术领域

本发明涉及磁力计测量技术领域，尤其涉及一种磁力计阵列校正方法。

背景技术

矢量磁力计阵列系统相比于传统的标量磁力计阵列系统，能够探测更丰富的目标信息，在民用和军用领域有很多应用，如地质调查，未爆炸弹检测，水下磁目标跟踪等。从20世纪90年代开始，德国耶拿物理学高技术研究所，澳大利亚联邦科学工业研究组织等几个研究机构相继利用超导量子干涉仪搭建磁梯度张量测量系统，并进行了一系列实验，该类仪器系统具有较高的分辨率及精度。然而超导量子干涉仪过于昂贵，体积庞大，工作时需要液态氮冷却，不便于长距离长时间工作，因此更多的学者和研究机构把目光转向磁通门等常温工作的小型矢量传感器，开展了多传感器阵列系统的研制。

由于存在零偏、三轴非正交性误差和尺度因子误差，三轴矢量磁力计自身精度不高，且在实际应用中容易受到软磁和硬磁的干扰。除磁力计自身的影响外，探头阵列之间的对准误差严重制约了测量精度。近年来，一些学者给出了校正方案。校正方案的大体思路：利用标量磁传感器校准每个三轴磁力计，然后把每个磁力计当作完美磁力计校正其中的对准误差。值得注意的是，上述文章都利用了外部设备对磁力计阵列进行校准，这种方法存在以下问题：(1)增加了校正系统的成本；(2)增加整个系统功耗，不利于自主航行器长时间探测的应用；(3)校准系统本身的精度容易受到载体平台(舰载、车载等)的干扰，需要先对校准系统自身做补偿，增加了整体校正的复杂度，不利于在无人平台上操作。

此外，由于磁力计的尺度因子和零偏、整个磁测系统的软磁和硬磁干扰实际上是随时间缓慢变化的。若要达到高精度测量要求，磁力计阵列在使用前及使用过程中都需要定期做校正。对于野外长时间或无人平台上作业时，一个方便快捷的校正算法能极大的提高测量效率。利用外部设备对磁梯度张量系统进行校正，校正系统的复杂度限制了作业的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种磁力计阵列校正方法。

为实现上述目的，本发明提供一种磁力计阵列校正方法，包括步骤：

S1：建立磁力计误差模型；

S2：多次旋转或移动磁力计阵列，并在每次旋转或移动后采集各磁力计的数据；

S3：在磁力计阵列中选取一个磁力计作为参考磁力计；

S4：利用磁力计误差模型和采集的数据，分别计算参考磁力计与其他各磁力计间的相对误差系数；

S5：利用磁力计误差模型和采集的参考磁力计数据计算自身误差系数；

S6：把相对误差系数和自身误差系数代入误差模型及采集的数据中完成校正。

根据本发明的一具体实施方案，校正方法步骤中无需额外的外部设备进行校正。

根据本发明的一具体实施方案，步骤S1包括子步骤：

S11：建立磁力计测量的输出值与真实地磁场值的矢量表达式：

B＝M_KM_OM_S(H_e-h)+e+n (1)