[發明專利]一種超導航磁梯度張量數據抑噪處理方法和系統

有效

• 申請號: 201910150000.2
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109856689B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 紀雙西;郭子祺;喬彥超;劉建英;秦靜欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開一種超導航磁梯度張量數據抑噪處理方法及系統。方法包括：獲取在飛行測量平臺坐標系下的大地背景參考磁場值、大地背景參考磁梯度場值和飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率；根據獲得的數據對三分量磁強計數據進行補償校正處理，得到磁場校正補償處理數據；根據磁場校正補償處理數據、大地背景參考磁場值和飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率對磁梯度計單一通道測量數據進行補償，得到磁梯度數據補償模型；根據磁梯度數據補償模型，得到補償后的磁梯度數據；對補償后的磁梯度數據進行低通濾波處理，得到處理后的磁梯度數據；根據處理后的磁梯度數據對補償效果進行評估。本發明能夠提高實際測量數據的補償有效性。

技術領域

本發明涉及地球物理航空磁法勘探領域，特別是涉及一種超導航磁梯度張量數據抑噪處理方法和系統。

背景技術

航空磁法勘探是一種重要并廣泛應用于礦產和環境勘測的地球物理勘探技術手段。近年來，得益于基于超導量子干涉儀(SQUID)的磁梯度測量系統的大力發展，已使得直接測量高精度的磁梯度數據成為可能，而超導全張量磁梯度儀因其高信息量、高磁場靈敏度、體積小等諸多優點，被認為是第三代航磁探測的發展方向。目前，我國已建設有基于SQUID的全張量磁梯度測量平臺原型機，不同于傳統的采用機載方式進行測量的航磁梯度測量飛行平臺，該原型機將磁梯度測量儀及相關設備(GPS、慣導系統(INS)、讀入讀出電路等)裝載于一個吊艙內，并通過直升機拖曳的方式進行飛行測量，該方式將大大降低直升機對磁測量干擾的影響，甚至在拖曳纜繩足夠長的條件下直升機影響可以忽略不計，但吊艙內仍然存在大量會產生磁干擾的設備，因此有效地通過磁補償處理提高飛行平臺的測量精度，以實現高分辨率磁梯度測量具有重要的意義。

目前針對該問題的方法還十分有限，除了通過硬件設備壓制干擾的方法外，已有的軟補償方法多數僅考慮傳統干擾源對測量的影響，但在實際飛行測量過程中往往噪聲系統更為復雜，僅通過一種模型及相關的單一流程很難將復雜的各類干擾充分濾除。

發明內容

本發明的目的是提供一種超導航磁梯度張量數據抑噪處理方法和系統，能夠提高實際測量數據的補償有效性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種超導航磁梯度張量數據抑噪處理方法，包括：

獲取在飛行測量平臺坐標系下的大地背景參考磁場值、大地背景參考磁梯度場值和飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率；

根據所述大地背景參考磁場值和所述飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率對三分量磁強計數據進行補償校正處理，得到磁場校正補償處理數據；

根據所述磁場校正補償處理數據、所述大地背景參考磁場值和所述飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率對磁梯度計單一通道測量數據進行補償，得到磁梯度數據補償模型；

根據所述磁梯度數據補償模型，得到補償后的磁梯度數據；

對所述補償后的磁梯度數據進行低通濾波處理，得到處理后的磁梯度數據；

根據所述處理后的磁梯度數據對補償效果進行評估。

可選的，所述獲取在飛行測量平臺坐標系下的大地背景參考磁場值、大地背景參考磁梯度場值和飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率，具體包括：

獲取在大地坐標系下的大地背景參考磁場值和大地背景參考磁梯度場值；

將所述大地坐標系下的大地背景參考磁場值和大地背景參考磁梯度場值轉換到飛行測量平臺坐標系中，得到在飛行測量平臺坐標系下的大地背景參考磁場值和大地背景參考磁梯度場值；

根據所述飛行測量平臺坐標系下的大地背景參考磁場值，通過數值差分或傅里葉變換的方式，得到飛行測量線上的背景參考磁場值的時間變化率。