本技术属于地空频域电磁探测，涉及一种地空频域电磁探测线圈运动姿态误差评估系统及方法。
背景技术：
1、地空频域电磁法作为一种地球物理勘探手段，可实现大深度范围地下结构精细探测。地空频域电磁法在地面布置人工场源，通过接地导线向大地发射2n序列伪随机波形，在空中采用无人机吊载电磁探测线圈进行磁场数据采集。然而，接收线圈容易受无人机飞行状态和空中湍流的影响，导致在飞行过程中不能保持平稳测量，常表现出两种运动方式：一种是无人机飞行状态变化导致的周期性低频摆动，一种是空中湍流导致的高频振动。接收线圈的运动不可避免地会导致切割地磁磁感线，从而磁场数据中存在明显的低频运动姿态噪声，有效目标频率信号被淹没，影响探测结果的准确性，制约地空频域电磁系统深部探测能力。因此对地空频率电磁探测线圈的运动姿态误差评估具有非常重要的意义。
2、现阶段，针对地空频域电磁探测线圈运动姿态问题，主要聚焦于姿态校正算法研究与机械隔振装置设计，但是线圈姿态运动对测量数据的影响评估还尚未研究。
技术实现思路
1、本技术实施例所要解决的技术问题在于提供一种地空频域电磁探测线圈运动姿态误差评估系统及方法，解决无人机飞行实验的线圈姿态随机变化，难以定量评估姿态误差的问题。
2、本技术是这样实现的，
3、本技术实施例第一方面提供一种地空频域电磁探测线圈运动姿态误差评估系统，包括：
4、运动执行单元，用于驱动三分量线圈磁传感器进行静态偏转或周期性摆动；
5、三分量磁测单元，用于获取三分量线圈磁传感器采集的地空电磁三分量磁场数据，所述地空电磁三分量磁场数据是发射系统发射信号激励下的接收信号；
6、姿态测量单元，用于获取三分量线圈磁传感器的初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角；
7、处理器，用于根据初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角以及地空电磁三分量磁场数据，计算三分量线圈磁传感器在不同静态偏转或周期性摆动下的磁场幅值姿态误差和磁场相位姿态误差。
8、进一步地，所述三分量线圈磁传感器以几何中心为坐标原点在水平面内建立二维坐标轴，所述运动执行单元的传动轴依次选择与两个垂直的坐标轴其中之一同轴设置，使三分量线圈磁传感器分别绕两个转轴转动。
9、进一步地，通过绕其中一个转轴的转动模拟俯仰角变化，另一个转轴模拟横滚角变化。
10、进一步地，所述地空电磁三分量磁场数据包括三分量线圈磁传感器在初始姿态角、静态偏转和周期性摆动时采集的地空电磁三分量磁场数据。
11、进一步地，所述处理器还用于获取转动指令对应的状态信息，所述转动指令来自所述运动执行单元带动三分量线圈磁传感器完成转动的指令，所述状态信息包括初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角；
12、将同一转轴下的状态信息与三分量线圈磁传感器完成转动指令预设的时间段内所采集的地空电磁三分量磁场数据相关联，获得同一转轴下不同状态信息对应的地空电磁三分量磁场数据；
13、通过处理同一转轴下的地空电磁三分量磁场数据，得到同一转轴下不同发射频点对应的三分量线圈磁传感器的姿态误差。
14、进一步地，所述通过处理同一转轴下的地空电磁三分量磁场数据，得到同一转轴下不同发射频点对应的三分量线圈磁传感器的姿态误差，包括：
15、对地空电磁三分量磁场数据进行傅里叶变换，得到不同发射频点的信号频域分量；
16、计算不同发射频点的信号频域分量的幅值和相位；
17、将静态偏转下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的幅值与初始姿态角的信号频域分量的幅值作差得到静态偏转下的磁场幅值绝对姿态误差，并通过静态偏转下的磁场幅值绝对姿态误差得到静态偏转下的磁场幅值相对姿态误差；
18、将静态偏转下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的相位与初始姿态角的信号频域分量的相位作差得到静态偏转下的磁场相位姿态误差；
19、将周期性摆动下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的幅值与初始姿态角的信号频域分量的幅值作差得到周期性摆动下的磁场幅值绝对姿态误差，并通过周期性摆动下的磁场幅值绝对姿态误差得到周期性摆动下的磁场幅值相对姿态误差；
20、将周期性摆动下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的相位与初始姿态角的信号频域分量的相位作差得到周期性摆动下的磁场相位姿态误差。
21、本技术实施例第二方面提供一种地空频域电磁探测线圈运动姿态误差评估方法，包括：
22、获取静态偏转或周期性摆动数据，所述静态偏转或周期性摆动数据为三分量线圈磁传感器进行静态偏转或周期性摆动时对应的数据；
23、获取三分量线圈磁传感器采集的地空电磁三分量磁场数据，所述地空电磁三分量磁场数据是发射系统发射信号激励下的接收信号；
24、获取三分量线圈磁传感器的初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角；
25、根据初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角以及地空电磁三分量磁场数据，计算三分量线圈磁传感器在不同静态偏转或周期性摆动下的磁场幅值姿态误差和磁场相位姿态误差。
26、进一步地，三分量线圈磁传感器以几何中心为坐标原点建立二维坐标轴，使三分量线圈磁传感器分别以两个坐标轴为转轴转动，通过绕其中一个转轴的转动模拟俯仰角变化，另一个转轴模拟横滚角变化。
27、进一步地，将同一转轴下的状态信息与三分量线圈磁传感器完成转动指令预设的时间段内所采集的地空电磁三分量磁场数据相关联，获得同一转轴下不同状态信息对应的地空电磁三分量磁场数据；所述状态信息包括初始姿态角、静态偏转后的姿态角和周期性摆动的姿态角；
28、处理同一转轴下的地空电磁三分量磁场数据，得到同一转轴下不同发射频点对应的三分量线圈磁传感器的姿态误差。
29、进一步地，处理同一转轴下的地空电磁三分量磁场数据，得到同一转轴下不同发射频点对应的三分量线圈磁传感器的姿态误差，包括：
30、计算不同发射频点的信号频域分量的幅值和相位；
31、将静态偏转下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的幅值与初始姿态角的信号频域分量的幅值作差得到静态偏转下的磁场幅值绝对姿态误差，并通过静态偏转下的磁场幅值绝对姿态误差得到静态偏转下的磁场幅值相对姿态误差；
32、将静态偏转下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的相位与初始姿态角的信号频域分量的相位作差得到静态偏转下的磁场相位姿态误差；
33、将周期性摆动下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的幅值与初始姿态角的信号频域分量的幅值作差得到周期性摆动下的磁场幅值绝对姿态误差，并通过周期性摆动下的磁场幅值绝对姿态误差得到周期性摆动下的磁场幅值相对姿态误差；
34、将周期性摆动下同一线圈分量在同一发射频点的信号频域分量的相位与初始姿态角的信号频域分量的相位作差得到周期性摆动下的磁场相位姿态误差。
35、本技术与现有技术相比，系统或方法至少具有如下的有益效果：
36、本技术实施例提供的一种地空频域电磁探测线圈运动姿态误差评估系统，通过在地面布设运动执行单元，实现三分量线圈磁传感器的姿态变化，可以定量研究静态偏转和周期性摆动幅度、频率参数对电磁数据的干扰，可以高效评估三分量线圈磁传感器运动的姿态误差。