[發(fā)明專利]零磁空間中測量衛(wèi)星的剩磁和感磁的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410360780.0
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN104090250A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳斯文;王勁東;周斌;李磊;廖懷哲;薛永亮;翁成翰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
• 主分類號(hào): G01R33/02
• 分類號(hào): G01R33/02;G01V3/40
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;呂愛霞

1.一種零磁空間中測量衛(wèi)星的剩磁和感磁的裝置，所述裝置包含:三個(gè)線圈、轉(zhuǎn)臺(tái)、衛(wèi)星和磁強(qiáng)計(jì)；

布放三個(gè)互相正交的第一線圈，第二線圈和第三線圈，且三個(gè)線圈分別沿東西、南北和垂直方向放置，然后將上述三個(gè)線圈通電產(chǎn)生零磁空間；

將轉(zhuǎn)臺(tái)固定放置在零磁空間的中心，再將衛(wèi)星放置于在轉(zhuǎn)臺(tái)上，磁強(qiáng)計(jì)的三個(gè)軸與第一線圈、第二線圈和第三線圈的各個(gè)軸一致；

分別在第一線圈，第二線圈和第三線圈上施加人工場，并通過加場求出感磁系數(shù)；

其中，加人工場線圈和產(chǎn)生零磁空間線圈是同一線圈，且加的人工場需滿足：產(chǎn)生的磁場使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)場在線性范圍內(nèi)。

2.一種用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，該方法基于權(quán)利要求1記載的用于分離磁矩中的剩磁和感磁裝置，所述方法包含：

步驟101)分別測量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X、Y和Z軸的感磁系數(shù)α、β、γ；

步驟102)并根據(jù)得到的各個(gè)感磁系數(shù)將地磁場中測量到的磁矩中的剩磁和感磁進(jìn)行區(qū)分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，其特征在于，所述步驟101)包含：

步驟101-1)采用如下方法獲得X軸的感磁系數(shù)：

步驟101-1-1)將衛(wèi)星放置于零磁空間中的轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置于衛(wèi)星的赤道面上，距離衛(wèi)星中心三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，且三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸與東西線圈軸方向一致，測量到的X方向的磁場值最大，獲得第一磁場值；

步驟101-1-2)在東西線圈上加入人工磁場，其在X方向產(chǎn)生的磁場應(yīng)在5000nT以上，再測量此時(shí)的X方向的磁場值，獲得第二磁場值；

步驟101-1-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)測量此時(shí)的X方向的磁場值，該測量值為人工磁場的值；

步驟101-1-4)計(jì)算第二磁場值與第一磁場值的差值，該差值為人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和；

然后，再基于人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-1-3)獲得的人工產(chǎn)生的磁場，進(jìn)而得到人工磁場產(chǎn)生的感磁；

計(jì)算人工磁場產(chǎn)生的感磁值與人工磁場值的比值，將該比值作為X軸的感磁系數(shù)α；

步驟101-2)采用如下方法獲得Y軸的感磁系數(shù)：

步驟101-2-1)將衛(wèi)星放置于零磁空間中的轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置于衛(wèi)星的赤道面上，距離衛(wèi)星中心三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，三軸磁強(qiáng)計(jì)的Y軸與南北線圈軸方向一致，測量到的Y方向的磁場值最大，獲得第三磁場值；

步驟101-2-2)在南北線圈上加入人工磁場，其在Y方向產(chǎn)生的磁場應(yīng)在5000nT以上，再測量此時(shí)的Y方向的磁場值，獲得第四磁場值；

步驟101-2-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)測量此時(shí)的Y方向的磁場值，該測量值為人工磁場值；

步驟101-2-4)計(jì)算第四磁場值與第三磁場值的差值，該差值為人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和；

然后再基于人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-2-3)獲得的人工產(chǎn)生的磁場的磁場值，進(jìn)而得到人工磁場產(chǎn)生的感磁；

計(jì)算人工磁場的感磁與人工磁場的比值，將該比值作為Y軸的感磁系數(shù)β；

步驟101-3)采用如下方法獲得Z軸的感磁系數(shù)：

步驟101-3-1)將衛(wèi)星放置于零磁空間中的轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置于衛(wèi)星的赤道面上，距離衛(wèi)星中心三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，三軸磁強(qiáng)計(jì)的Z軸與垂直線圈軸方向一致，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)衛(wèi)星的赤道面上，使測量到的Z方向的磁場值最大，獲得第五磁場值；

步驟101-3-2)在垂直線圈上加入人工磁場，其在Z方向產(chǎn)生的磁場應(yīng)在5000nT以上，再測量此時(shí)的Z方向的磁場值，獲得第六磁場值；

步驟101-3-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)測量此時(shí)的Z方向的磁場值，且該測量值為人工磁場的值；

步驟101-3-4)計(jì)算第六磁場值與第五磁場值的差值，該差值為人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和；

然后再基于人工磁場和人工磁場產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-3-3)獲得的人工磁場值，進(jìn)而得到人工磁場產(chǎn)生的感磁；

計(jì)算人工磁場的感磁值與人工磁場值的比值，將該比值作為Z軸的感磁系數(shù)γ。