船载地磁场矢量测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种测量装置，特别涉及一种可实现海洋地磁矢量场测量的船载地磁场矢量测量装置，属于海洋地球物理探测领域。


背景技术：

2.近年来，随着对海洋资源的开发和海洋环境的探测的不断进行，海洋地磁场的重要性越来越被人们关注和重视。
3.海洋地磁场测量正在向两个方向发展，一方面是由船基、潜基等构成的活动的探测网，另一方面是由海底网络构成的固定的观测网。两者的方式和目标各不相同，但又可相互结合，服务于海洋地磁场测量。其中，船载地磁场测量具有易携带、无时空限制、多参数测量等特点。在恶劣环境下，显然比拖曳磁力仪更具优势，其缺点是受船磁影响较大。经实验表明，因动态加速度降低了双轴倾斜仪的精度，所以船舶自身的姿态仪测量值精度更高。
4.于是，基于上述研究和需要，设计一种船载地磁场矢量测量装置就成为本实用新型的主要目的。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供一种抗干扰强、适于在船体上安装使用的船载地磁场矢量测量装置，以实现对海洋地磁矢量场进行连续测量，并同步获取姿态、温度、地理位置等信息，方便后续数据处理，进而获得高质量的海洋地磁场观测数据。
6.本实用新型采用双磁探头工作模式，并将磁探头置于测量船最高处的桅杆顶端，有效降低测量船体的磁干扰，结合姿态仪和gnss接收机，同时获取地磁矢量场、姿态和地理位置等多参量的连续测量数据，构建适用于船载地磁场矢量测量装置，实现海洋矢量地磁场测量。
7.本实用新型是通过以下技术来实现的：
8.船载地磁场矢量测量装置，包括一个数据采集器，以及与数据采集器分别信号连通的姿态仪、gnss接收机和两个磁探头。姿态仪和gnss接收机设置在船体的尾部位置上。两个磁探头固定在船体桅杆的顶部，两个磁探头保持相互水平，磁探头表面罩有保温隔热保护罩。
9.所述船载地磁场矢量测量装置，还包括一个水平支撑架，水平支撑架固定在船体桅杆的顶部，两个磁探头分别固定在水平支撑架上。
10.所述磁探头内包括相互信号连通的三轴正交磁传感器和模拟信号处理电路。
11.所述数据采集器通过传输线分别与姿态仪、gnss接收机和两个磁探头信号连通。
12.本实用新型所述船载地磁场矢量测量装置的有益效果包括：
13.1、采用双磁探头模式不仅可以获得地磁矢量场信息，还可以获得水平地磁梯度场；
14.2、磁探头内三轴正交磁传感器和模拟信号处理电路的整合，使输出信号成为数字
信号，提升了磁探头的抗干扰和抗衰减能力，有效延长了传输线路，保证了连接过程；
15.3、采用水平支撑架将两个磁探头固定在船体桅杆的顶端，可有效降低船体的磁干扰；
16.4、采用保温隔热保护罩罩在磁探头表面，可有效降低日照对磁探头的温度变化影响；
17.5、采用数据采集器同时获取磁探头、姿态仪和gnss接收机的连续测量数据，为后续海洋地磁场解算提供了多参量校正数据，并最终获得高质量海洋地磁场观测数据。
附图说明
18.图1为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图1对本实用新型做进一步的描述：
20.本实用新型所述的船载地磁场矢量测量装置，包括一个数据采集器1、一个姿态仪2、一个gnss接收机3、两个磁探头4和一个水平支撑架6。本例中，为简化使用过程，姿态仪2使用了船体本身自带的高精度罗经，探测的姿态信息包括航向、横摇和俯仰三个角度。gnss接收机3使用了船体本身自带的全球导航卫星系统接收机，探测的位置信息包括经度和纬度。数据采集器1通过传输线分别与高精度罗经、全球导航卫星系统接收机和两个磁探头4信号连通。高精度罗经和全球导航卫星系统接收机分别设置在船体的尾部位置上，数据采集器1放置于船体的电器室中。
21.两个磁探头4分别固定在水平支撑架6上，两个磁探头4相距80cm并且保持相互水平，水平支撑架6固定在船体桅杆的顶部，两个磁探头4对称分布在桅杆左右两侧并与船体坐标系保持一致。本例中，磁探头4内包括相互信号连通的三轴正交磁传感器和模拟信号处理电路。三轴正交磁传感器的性能指标包括：三分量磁场xyz和温度t、测量范围为-62500nt～+62500nt、噪声优于0.1nt(rms)、采样率1次/秒。通过模拟信号处理电路对信号的处理，磁探头4可以对外输出数字信号，从而提高输出信号的抗干扰和抗衰减能力。实际使用中，磁探头4到数据采集器1的传输线可以延长至50米，方便了磁探头4传输线的连接过程。采用双磁探头模式不仅可以获得地磁矢量场信息，还可以获得水平地磁梯度场。固定在桅杆顶部的两个磁探头4可有效降低船体的磁干扰，提高测量准确性。
22.为进一步降低日照对磁探头4的温度变化影响，本例中，在磁探头4表面还罩有保温隔热保护罩5。
23.具体上电工作时，数据采集器1可以同时获取磁探头4、高精度罗经和全球导航卫星系统接收机的连续测量的秒数据，方便后续开展海洋地磁场解算，进而获得高质量的海洋地磁场观测数据。


技术特征：
1.船载地磁场矢量测量装置，其特征在于，包括一个数据采集器，以及与数据采集器分别信号连通的姿态仪、gnss接收机和两个磁探头；所述姿态仪和gnss接收机设置在船体的尾部位置上；所述两个磁探头固定在船体桅杆的顶部，两个磁探头保持相互水平，磁探头表面罩有保温隔热保护罩。2.根据权利要求1所述的船载地磁场矢量测量装置，其特征在于，还包括一个水平支撑架，所述水平支撑架固定在船体桅杆的顶部；所述两个磁探头分别固定在水平支撑架上。3.根据权利要求1或2所述的船载地磁场矢量测量装置，其特征在于，所述磁探头内包括相互信号连通的三轴正交磁传感器和模拟信号处理电路。4.根据权利要求1或2所述的船载地磁场矢量测量装置，其特征在于，所述数据采集器通过传输线分别与姿态仪、gnss接收机和两个磁探头信号连通。

技术总结
本实用新型公开了一种船载地磁场矢量测量装置，包括一个数据采集器，以及与数据采集器分别信号连通的姿态仪、GNSS接收机和两个磁探头。姿态仪和GNSS接收机设置在船体的尾部位置上，两个磁探头固定在船体桅杆的顶部，两个磁探头保持相互水平并对称排列在桅杆左右两侧，磁探头表面罩有保温隔热保护罩。采用双磁探头模式不仅可以获得地磁矢量场信息，还可以获得水平地磁梯度场。固定在船体桅杆顶端的磁探头可有效降低船体的磁干扰。数据采集器同时获取磁探头、姿态仪和GNSS接收机的连续测量数据，为后续海洋地磁场解算提供了多参量校正数据，并最终获得高质量海洋地磁场观测数据。并最终获得高质量海洋地磁场观测数据。并最终获得高质量海洋地磁场观测数据。


技术研发人员：王晓美 徐行 王晨 范晓勇 汤一翔 马洁美 吴琼
受保护的技术使用者：中国地震局地球物理研究所
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/6/30