[發(fā)明專利]一種磁場梯度參數(shù)測量新方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410197208.7
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103995239A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛蔚;蔣勇;孫丁圣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01R33/022
• 分類號: G01R33/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁場梯度參數(shù)測量方法，本發(fā)明充分利用傳感器系統(tǒng)的運動能力，以時間來換取空間，只需要用一個三軸傳感器系統(tǒng)就能完成至少需要10個單軸傳感器才能完成的任務(wù)?？捎糜诟鞣N需要磁場梯度參數(shù)且不固定磁場傳感器的場合。

背景技術(shù)

磁場強度的三個分量(H_x,H_y,H_z)在空間三個方向(x，y，z)的變化率構(gòu)成了一個張量，即磁場梯度張量，共包括9個要素，記為磁場梯度張量參數(shù)矩陣G：

在無源磁場空間中，磁場強度的散度和旋度為0，即：

∂Hx/∂z-∂Hz/∂x=0]]>

∂Hx/∂y-∂Hy/∂x=0]]>

∂Hy/∂z-∂Hz/∂y=0]]>

有上式可得可得9個磁場參數(shù)中實際上只有5個參數(shù)是獨立的，只要能得到這5個磁場梯度參數(shù)的值，結(jié)合磁場總大小，就可以用磁場梯度反演定位法反推算出磁性目標(biāo)相對于觀測點的位置以及磁偶極矩的大小和方向。設(shè)

則磁場張量參數(shù)矩陣可以改寫為，

如果通過多個磁傳感器組成空間測量陣列，測量a、b、d、e、f這五個量。為達(dá)到最佳測量效果，每個磁場梯度參數(shù)值需要兩個單軸磁強計的測量值來計算。也就是說至少需要10個單軸磁強計才能滿足磁性目標(biāo)的定位計算的需要。這就造成了測量成本的提高，而且多個磁強計之間信息的融合也會給計算帶來難度。為了節(jié)約測量成本，提高測量精度，本發(fā)明充分利用傳感器系統(tǒng)的運動能力，以時間來換取空間，只需要用一個三軸傳感器系統(tǒng)就能完成至少需要10個單軸傳感器才能完成的任務(wù)。

本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于以運動的方式代替空間中多個磁傳感器測量，不同時間傳感器處于不同的空間位置，以當(dāng)前時刻位置為磁場梯度參數(shù)計算參考點，歷史時刻選定位置為磁場梯度參數(shù)計算測量點，測量點與參考點會存在位移差和磁場差，可以用來計算觀測點的磁場梯度張量信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有磁場梯度測量技術(shù)的不足，提供一種低成本、精度較高的磁場梯度測量新方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種磁場梯度張量測量新方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)對安裝在飛行器上的三軸正交的三軸磁傳感器系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，利用標(biāo)定算法計算得到的參數(shù)補償?shù)舸艂鞲衅飨到y(tǒng)的測量誤差、安裝誤差以及載體上磁性材料造成的硬磁干擾及部分軟磁干擾。標(biāo)定完成后，飛行器執(zhí)行飛行任務(wù)，測量空間磁場信息，記錄磁場測量信息。