[發明專利]一種磁體的二階歐拉反演法

有效

• 申請號: 201811315647.8
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109307847B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 黃玉;武立華;萬博文;高俊奇;沈瑩;于強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01R33/00
• 分類號: G01R33/00;G01R33/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種磁體的二階歐拉反演法，其特征在于，具體的步驟為：

步驟1.將13個標量磁強計按照如下方式構成標量磁強計陣列，在三維空間坐標內，第一磁強計(0)位于坐標(0,0,0)點，即為測量點，第二磁強計(1)位于坐標(-0.3k_l,-0.4k_l,0)，第三磁強計(2)位于坐標(-0.5k_l,-0.2k_l,0)，第四磁強計(3)位于坐標(0.5k_l,0.2k_l,0)，第五磁強計(4)位于坐標(0.3k_l,0.4k_l,0)，第六磁強計(5)位于坐標(0,-0.3k_l,-0.4k_l)，第七磁強計(6)位于坐標(0,-0.5k_l,-0.2k_l)，第八磁強計(7)位于坐標(0,0.5k_l,0.2k_l)，第九磁強計(8)位于坐標(0,0.3k_l,0.4k_l)，第十磁強計(9)位于坐標(-0.3k_l,0,-0.4k_l)，第十一磁強計(10)位于坐標(-0.5k_l,0,-0.2k_l)，第十二磁強計(11)位于坐標(0.5k_l,0,0.2k_l)，第十三磁強計(12)位于坐標(0.3k_l,0,0.4k_l)，并將其捷聯于運載體上，運載體安裝GPS或高精度慣性導航系統；

步驟2.由磁體的磁異常大小和標量磁強計陣列敏感的最小梯度確定磁體的搜索區域，按“己”字形設置運載體的航跡；

步驟3.每隔N_Σ個測量點將運載體的航跡劃分為K段，在每一個航跡段由標量磁強計陣列對地磁總場的測量值及GPS或高精度慣性導航系統對運載體位置坐標的測量值，計算一次磁體的位置坐標和構造指數的估計值；

步驟4.計算磁體構造指數的所有估計值的均值，再計算均值的最鄰近整數值，得到磁體構造指數的反演值；

步驟5.由磁體構造指數的反演值，建立關于磁體位置坐標的另一超定方程組，再使用最小二乘法重新計算第K航跡段上的磁體位置坐標的估計值；

步驟6.對更新后的第K航跡段上的磁體位置坐標估計值進行解中心計算與迭代篩選，得到磁體位置坐標的反演值。

2.根據權利要求1所述的一種磁體的二階歐拉反演法，其特征在于，所述的步驟3的計算磁體的位置坐標和構造指數的估計值的具體步驟為：

步驟3.1.同步采集標量磁強計陣列的各磁強計輸出，由13個磁強計對地磁總場的測量值測得磁體的一階和二階磁梯度向量，計算N_Σ個不同測量點處的磁體的一階和二階磁梯度值，測量點處磁體的一階和二階磁梯度向量為

其中

T_j(j＝0,1,…,12)為編號j的標量磁強計測得的地磁總場，符號'表示轉置；

步驟3.2.同步采集運載體平臺上的GPS或高精度慣性導航系統所提供的運載體平臺在N_Σ個測量點處的位置信息，獲得第K航跡段上的第i(i＝1,2,…,N_Σ)個測量點處的運載體位置坐標值；

步驟3.3.由N_Σ個磁體的一階和二階磁梯度值及相應的運載體位置坐標值，根據最小二乘法計算第K航跡段上磁體的位置坐標和構造指數的估計值。

3.根據權利要求1所述的一種磁體的二階歐拉反演法，其特征在于，所述的步驟6磁體位置坐標反演的具體步驟為：

步驟6.1.迭代次數n＝0，設定最大迭代次數n_max、位置坐標解空間的最大半徑r_Euler、位置坐標解中心間距的門限值ε_center；

步驟6.2.計算位置坐標解的均值，得到位置坐標解的中心；

步驟6.3.根據r_Euler設定位置坐標解的篩選準則，從位置坐標解中挑選出滿足篩選準則的解組成新的位置坐標解集；

步驟6.4.迭代次數增1，如果n＞n_max，則轉到步驟6；否則，對新的位置坐標解集重新計算其均值，得到新的位置坐標解中心；

步驟6.5.計算更新前與更新后的位置坐標解中心的差值的距離，如果差值的距離小于ε_center，則轉到步驟6，否則，轉到步驟3；

步驟6.6.迭代結束，輸出磁體位置坐標的反演值。