专利名称：简易地磁矢量测量方法
技术领域：
本发明涉及一种地磁矢量测量方法，特别是涉及一种简易地磁矢量测量方法。
背景技术：
地磁场是一个矢量场，是地球的固有资源，具有全天时、全天候、全地域的特征。在地球近地空间内任意一点的地磁矢量具有唯一性，且理论上与该点的经纬度一一对应。随着科学技术的迅猛发展，通过对地磁矢量测量和数值处理，建立相应的数 值模型，分析研究磁场的时空分布特征，可以使得地磁矢量信息广泛应用到众多学科领域当中。例如在地磁导航领域，只要准确确定各点的地磁矢量信息即可实现全球定位。地磁匹配导航有着显著的优点(I)可与惯性导航系统组合使用，校正惯性导航系统的积累误差；(2)属于被动式无源导航，具有良好的隐蔽性和抗干扰性；(3)可弥补地形匹配等导航方式在跨平原、水域时存在的缺陷。在地震监测领域，通过检测地磁矢量信息变化情况，可以实现对地震的短临预报，这对地震预测技术的发展起到重要作用。同时地磁矢量信息的测量对于板块构造和地震活动性的分析过程有着极其重要的参考价值。在资源勘探领域，通过对测量地磁矢量信息，根据磁场变化的情况寻找与对应矿物质相关的磁异常，进而确定矿物质的分布区域。以上种种应用表明，在与地磁矢量信息有关的众多学科领域中，地磁矢量信息的准确获取至关重要。目前地磁矢量信息获取的一种有效的方式就是通过磁强计进行测量，但是磁强计测量地磁矢量信息过程中存在着严重的外界磁场环境的干扰问题，并且由于磁强计对空间磁场强度的测量精度较高，很容易受到外界干扰，所以在整个系统安装过程中应考虑到系统本身各个模块之间的影响，尤其是其它模块对磁强计测量环境的电磁干扰的影响。必须采取一定的措施将磁强计与干扰源进行有效的分离或者隔离，以减少磁强计的因外界电磁干扰影响所带来的测量误差。同时在磁强计的制造过程中不可避免的会因制造工艺而产生误差，与此同时在磁强计的测量过程中由于外界环境因素的干扰，也同样存在测量误差，所以在磁强计测量地磁矢量信息的过程中必须考虑磁强计测量误差的补偿问题，并且应采取一定的方法对磁强计的测量误差进行分析与校正，这样最终才能提高测量精度，得到相对精确的地磁矢量信息。
发明内容
为了克服现有的地磁矢量测量方法测量精度差的不足，本发明提供一种简易地磁矢量测量方法。该方法利用磁强计测量空间某点的地磁矢量信息，并且利用误差补偿模型对磁强计测量所得到的地磁矢量信息进行误差分析和校正，通过坐标变换方法，将校正后所得到的地磁矢量变换到地理坐标系当中，最终可得到该测量点的相对精确的地磁矢量信
肩、O本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种简易地磁矢量测量方法，其特点是包括以下步骤
第一步，采用四元数表示坐标系旋转；坐标系OXYZ发生q旋转时记q =入+Pii+P2 j+P3k，则对应的q-1的表达式为q-1 = A -P1I-P2 j-p3k，旋转后得到新坐标系0X’ Y，V，一个相对原始坐标系OXYZ不发生旋转变换的矢量V = xi+yj+zk,矢量V在新坐标系上的投影为V = X' i' +y' j' +z' k'，则不变矢量V在两个坐标系上的投影之间存在如式(I)所不关系；
权利要求
1.一种简易地磁矢量测量方法，其特征在于包括以下步骤 第一步，采用四元数表示坐标系旋转；坐标系OXYZ发生q旋转时记q =λ +P1i+P2j+P3k,则对应的q—1的表达式为q—1 = λ -P1I-P2j-P3k，旋转后得到新坐标系0X’ Y’ V，一个相对原始坐标系OXYZ不发生旋转变换的矢量V = xi+yj+zk,矢量V在新坐标系上的投影为V = X' i' +y' j' +Z' k'，则不变矢量V在两个坐标系上的投影之间存在如式(I)所不关系；
全文摘要
本发明公开了一种简易地磁矢量测量方法，用于解决现有的地磁矢量测量方法测量精度差的技术问题。技术方案是利用磁强计测量空间某点的地磁矢量信息，并且利用误差补偿模型对磁强计测量所得到的地磁矢量信息进行误差分析和校正，通过坐标变换方法，将校正后所得到的地磁矢量变换到地理坐标系当中，最终得到了该测量点的相对精确的地磁矢量信息。在磁场总强度H＝51800nT，磁倾角α＝48°时，测量点处地磁矢量测量到的天向磁场分量与理论天向磁场分量误差有效的控制在50nT之内。
文档编号G01V3/40GK102636816SQ20121012480
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者周凤岐, 葛致磊, 薄隆, 雷泷杰 申请人:西北工业大学