[發(fā)明專(zhuān)利]一種多分量海底磁場(chǎng)測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210140488.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114200531B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳招才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01V3/40
• 分類(lèi)號(hào): G01V3/40;G01R33/02;B63B35/00;B63G8/22
• 代理公司: 北京國(guó)翰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 涂泉達(dá)

本發(fā)明公開(kāi)了一種多分量海底磁場(chǎng)測(cè)量方法及裝置，包括船體和衛(wèi)星接收器，所述船體上設(shè)有雷達(dá)和收放組件，所述收放組件通過(guò)連接繩連接有浮力組件，所述浮力組件包括浮力艙，所述浮力組件下方連接有儀器艙，所述儀器艙內(nèi)通過(guò)液壓桿和連接板安裝有電磁儀，所述儀器艙底部固定設(shè)有調(diào)節(jié)框架組件，所述調(diào)節(jié)框架組件包括框架體和調(diào)節(jié)組件，所述框架體與所述調(diào)節(jié)組件通過(guò)調(diào)節(jié)桿鉸接連接，所述調(diào)節(jié)框架組件底部設(shè)有配重倉(cāng)，所述配重倉(cāng)內(nèi)填充部分砂礫，并在外壁兩側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)板，本發(fā)明通過(guò)控制收放組件和調(diào)節(jié)組件使儀器艙在水中懸停于某一深度，從而收集該水深范圍數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星接收器傳送至陸地控制室。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地球物理測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種多分量海底磁場(chǎng)測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)

磁場(chǎng)探測(cè)作為一種常用的地球物理探測(cè)技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，在海底磁測(cè)中將磁力儀布放在海底定點(diǎn)長(zhǎng)期觀測(cè)，用于海底結(jié)構(gòu)探測(cè)、海底地磁日變站、海底地震監(jiān)測(cè)以及水下目標(biāo)體探測(cè)等需求，是海洋研究領(lǐng)域的重要技術(shù)手段。1973年美國(guó)斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography，SIO）開(kāi)發(fā)了一套由質(zhì)子磁力儀組成的磁學(xué)深拖系統(tǒng)（Klitgord ,1976）；SIO還發(fā)展了一套特殊的深拖重力和磁力測(cè)量系統(tǒng)，其深拖磁力系統(tǒng)采用的是低成本的三軸磁通門(mén)傳感器和三軸加速度傳感器（Gee , et al .,2001）；1989和1990年WHOI采用華盛頓大學(xué)的磁學(xué)深拖進(jìn)行了近底磁異常測(cè)量（Tivey andJohnson ,1993），后又開(kāi)發(fā)了自己的由三軸磁通門(mén)傳感器組成的磁學(xué)深拖（Sager , et al.,1998）；又將三軸磁通門(mén)傳感器搭載在DSL-120側(cè)掃聲吶的拖魚(yú)上組成的磁學(xué)深拖系統(tǒng)（Tivey , etal .,2003）；日本東京海洋研究所開(kāi)發(fā)了質(zhì)子磁力儀的深拖系統(tǒng)（Deep-Towed ProtonMagnetometer，DTPM）；后來(lái)又開(kāi)發(fā)了深拖三分量磁力儀（Deep-tow Three-ComponentMagnetometer， DTCM），由三軸磁通門(mén)傳感器、姿態(tài)測(cè)量單元、激光陀螺及三個(gè)單軸加速度計(jì)組成（Sayanagi , et al .,19941995）；英國(guó)在磁學(xué)深拖方面的工作主要是利用TOBI拖體搭載三軸磁通門(mén)傳感器進(jìn)行近底磁異常探測(cè)（Hussenoeder , et al .,1996；Searle , etal.,2010；Mallows and Searle ,2012）。

地磁導(dǎo)航具有無(wú)源、無(wú)輻射、全天時(shí)、全天候、全地域、能耗低的優(yōu)良特征，其原理是通過(guò)地磁傳感器測(cè)得的實(shí)時(shí)地磁數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的地磁基準(zhǔn)圖進(jìn)行匹配來(lái)定位。此外，運(yùn)用地磁導(dǎo)航不需要接收外部信息，屬于主動(dòng)導(dǎo)航，這種導(dǎo)航具有隱蔽性能好、即開(kāi)即用、誤差不隨時(shí)間積累等特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)慣性導(dǎo)航長(zhǎng)期誤差積累的不足，可以應(yīng)用于潛艇、艦船等載體的自主導(dǎo)航以及導(dǎo)彈等遠(yuǎn)程武器的制導(dǎo)。因此，開(kāi)展海洋地磁場(chǎng)探測(cè)，獲取高精度海洋地磁圖，對(duì)支撐我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的戰(zhàn)略意義重大。80年代初開(kāi)始到90年代早期海洋電磁法的研究與發(fā)展進(jìn)步很快，得到了質(zhì)的飛躍，美國(guó)、日本都研制出了專(zhuān)用的海洋電磁探測(cè)裝備。其特點(diǎn)是使用至少兩個(gè)以上的儀器艙，體積大、且僅使用吊繩來(lái)收放設(shè)備，導(dǎo)致探測(cè)裝備的重量居高不下。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)?01210361530 .X，申請(qǐng)日2012.09.26公開(kāi)了單艙球三分量海底磁力儀，該裝置通過(guò)一體化的儀器艙，通過(guò)脫鉤機(jī)構(gòu)和底座連接，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，便于回收的特點(diǎn)，但該裝置存在無(wú)法穩(wěn)定懸浮，從而對(duì)固定海水深度測(cè)量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，且下落時(shí)底座不能使裝置較平穩(wěn)的落在底面，存在測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠穩(wěn)定懸浮與水下和降落海底面，能夠緩沖水流阻力，且能便攜回收的一種多分量海底磁場(chǎng)測(cè)量方法及裝置。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：