dIdD磁力仪不水平度检测方法、装置和电子设备 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术didd磁力仪不水平度检测方法、装置和电子设备技术领域1.本发明涉及地磁测量技术领域，尤其涉及一种didd(delta inclination delta declination，倾角偏角)磁力仪不水平度检测方法、装置和电子设备。背景技术：2.地磁测量是测量地磁要素及其随时间和空间的变化，为地磁场的研究提供基本数据。因地磁场是一个空间矢量，需要用地磁场的三个独立分量来描述，而目前单独一种观测手段难以完成地磁多分量、大变化幅度、准确连续的地磁观测任务，所以国际地磁观测台网(intermagnet)将地磁台站的地磁场观测分为绝对观测和相对记录两种方式。3.didd磁力仪是由加拿大gem公司生产的矢量型磁力仪，采取的是相对测量方式，是一个包含球形overhauser传感器和两组相互正交的球形分量线圈的悬挂系统。它主要用于测定磁倾角和磁偏角的变化量，同时还可以测定总场强度f值，再结合地磁经纬仪测定的i和d的绝对值即可求出其他地磁分量。相比于其它仪器来说，它可靠性极高，能够长期保持强稳定性与高精度，且极具灵活性。一般将didd矢量磁力仪作为一种监测类仪器使用，可用于地磁台站和野外测量环境中。4.对于didd来说，仪器设计构造和原理决定着其观测系统对仪器的水平性具有严格要求，线圈施加磁场的不水平度将会直接给观测结果引入测量误差，降低观测数据质量。针对这一问题，现有的方法是采用高精度电子水平仪测量出didd仪器在特定方向上的不水平度，然后根据误差模型进行观测结果的补偿。然而由于仪器机械结构的偏差等原因，电子水平仪所测出的仪器不水平度并不能有效表征didd线圈磁场的不水平度，这给didd数据补偿带来了一定的困难。5.综上，如何直接检测线圈磁场的水平性以供有效便利地对didd数据进行补偿，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。技术实现要素：6.本发明提供一种didd磁力仪不水平度检测方法，用以解决现有技术中尚无直接检测线圈磁场的水平性以供有效便利地对didd数据进行补偿的问题。7.本发明提供一种didd磁力仪不水平度检测方法，所述didd磁力仪包括正交球形线圈和总场传感器，其中，所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，包括：8.获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；9.获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；10.获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；11.基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。12.根据本发明提供的一种didd磁力仪不水平度检测方法，所述基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0，具体包括：13.基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff；14.将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，并基于初始总场强度分量x0、y0和z0，以及总场强度的分量值fx、fy和fz解算出所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。15.根据本发明提供的一种didd磁力仪不水平度检测方法，所述基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff，具体包括：16.通过如下公式计算无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff：[0017][0018]其中，fi+，fi-，fd+，fd-，f为所述任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值，ai为向所述磁倾角ci线圈施加偏置场的强度，ad为向所述磁偏角cd线圈施加偏置场的强度。[0019]根据本发明提供的一种didd磁力仪不水平度检测方法，所述将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，具体包括：[0020]所述didd磁力仪的坐标系中的三元分量组ffdi转换到xyz坐标系下的三元分量组fxyz的转换公式如下：[0021]fxyz＝c(b(a·ffdi))，))，[0022]其中，i0为所述didd磁力仪初始时刻的倾角，d0为所述didd磁力仪初始时刻的偏角，ε0为所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度。[0023]根据本发明提供的一种didd磁力仪不水平度检测方法，所述didd磁力仪在使用之前，需要先调节，使其完成所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈的定向。[0024]本发明还提供一种didd磁力仪不水平度检测方法，强度为ai的偏置场由依次引入所述磁倾角ci线圈的等大方向的偏置电流产生，强度为ad的偏置场由依次引入所述磁倾角cd线圈的等大方向的偏置电流产生，无偏场f为切断电流时所述总场传感器的测量值。[0025]本发明还提供一种didd磁力仪不水平度检测方法，偏置场强度ai和ad分别为基于施加在所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈上的正反向电流计算得到的。[0026]根据本发明提供的一种didd磁力仪不水平度检测装置，所述didd磁力仪包括正交球形线圈和总场传感器，其中，所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，包括：[0027]第一获取单元，用于获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；[0028]第二获取单元，用于获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；[0029]第三获取单元，用于获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；[0030]确定单元，用于基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy、fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0031]本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的didd磁力仪不水平度检测方法的步骤。[0032]本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的didd磁力仪不水平度检测方法的步骤。[0033]本发明提供的didd磁力仪不水平度检测方法，通过获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；再基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。现实了直接检测线圈磁场的水平性以供有效便利地对didd数据进行补偿。附图说明[0034]为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0035]图1为本发明提供的didd磁力仪不水平度检测方法的流程示意图；[0036]图2为本发明提供的地磁总场f的fi分量解算示意图；[0037]图3为本发明提供的地磁总场f的fd分量解算示意图；[0038]图4为本发明提供的didd磁力仪不水平度检测装置的结构示意图；[0039]图5为本发明提供的didd不水平度检测方法示意图；[0040]图6为本发明提供的不水平度检测流程示意图；[0041]图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式[0042]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0043]现有技术中普遍存在着尚无直接测量didd仪不水平度导致的无法简单便捷对didd数据进行补偿的问题。下面结合图1描述本发明的didd磁力仪不水平度检测方法。图1为本发明提供的didd磁力仪不水平度检测方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：[0044]步骤110，获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的。[0045]具体地，获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0，其中，初始总场强度分量x0、y0和z0是为了解算出d0和i0的值，以提供didd的基线值；线圈的初始定向是使didd磁力仪在正常状态下进行工作。当didd磁力仪完成初始线圈的对准时，记录磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的三个分量。[0046]步骤120，获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈(下文简称ci线圈)施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和反向向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈(下文简称cd线圈)施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和反向合成场，f为无偏场。[0047]具体地，获取任一测量周期内didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，其中，fi+和fi-均为向ci线圈施加偏置场得到的合成场，fd+和fd-均为向cd线圈施加偏置场得到的合成场，f为没有施加任何偏置场时总场传感器的测量值，也称之为无偏场。[0048]步骤130，获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz。[0049]具体地，在didd磁力仪测量其工作时的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f的测量周期内，也测量磁通门传感器的测量值，即磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz，然后获取这三个分量fx、fy、fz。[0050]步骤140，基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0051]具体地，最后基于获取的所有测量值还有数据，初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0052]本发明实施例提供的didd磁力仪不水平度检测方法，通过获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和反向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和反向合成场，f为无偏场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；再基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。现实了直接检测线圈磁场的水平性以供有效便利地对didd数据进行补偿。[0053]基于上述实施例，该方法中，所述基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0，具体包括：[0054]基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff；[0055]将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，并基于初始总场强度分量x0、y0和z0，以及总场强度的分量值fx、fy和fz解算出所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0056]具体地，根据didd磁力仪在一个周期内的测量参数，解算出无偏场f(也是地磁总场)在didd仪器坐标系下的各个分量值fi、fd、ff。再将分量值fi、fd、ff经过坐标系变换，转换到地理坐标系xyz中，并与磁通门传感器测量结果对比，解算出didd仪器偏置磁场不水平度ε0。[0057]基于上述实施例，该方法中，所述基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff，具体包括：[0058]通过如下公式计算无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff：[0059][0060]其中，fi+，fi-，fd+，fd-，f为所述任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值，ai为向所述磁倾角ci线圈施加偏置场的强度，ad为向所述磁偏角cd线圈施加偏置场的强度。[0061]具体地，图2为本发明提供的地磁总场f的fi分量解算示意图，如图2所示，didd磁力仪的仪器坐标系fdi的d轴代表偏角测量线圈cd轴线方向，i轴代表倾角测量线圈ci轴线方向，f轴分别与d轴、i轴垂直。[0062]当线圈ci施加平行于i轴方向的正反偏置磁场ai+、ai-，测得的合成场为fi+、fi-，则有：[0063][0064][0065]由于偏置磁场大小相等且方向相反，记ai+＝ai-＝ai，整理可得：[0066][0067]则地磁总场f在仪器坐标系下的fi分量可以表示为，[0068][0069]其中，α为图2中ai+与f的夹角。[0070]图3为本发明提供的地磁总场f的fd分量解算示意图，如图3所示，与fi分量解算同理，可以得出，[0071][0072]由坐标系下分量关系可以得出，f轴上分量ff为，[0073][0074]基于上述实施例，该方法中，所述将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，具体包括：[0075]所述didd磁力仪的坐标系中的三元分量组ffdi转换到xyz坐标系下的三元分量组fxyz的转换公式如下：[0076]fxyz＝c(b(a·ffdi))，))，[0077]其中，i0为所述didd磁力仪初始时刻的倾角，d0为所述didd磁力仪初始时刻的偏角，ε0为所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度。[0078]具体地，进行坐标系变换。当fdi坐标系转换到xyz坐标系中时，三维旋转矩阵计算如下：[0079]首先，正交参考系沿着顺时针方向中的f轴旋转ε0。这一步对应的偏角线圈的水平。旋转矩阵是：[0080][0081]其次，以逆时针方向绕d轴进一步旋转i0，使i轴水平，得到的参考系对应于hdz坐标系：[0082][0083]最后，沿顺时针方向绕i轴旋转d0，将hdz系统转换为地理坐标系xyz中。[0084][0085]因此，fdi坐标系中的分量ffdi(即ff，fd，fi)转换到xyz坐标系中为fxyz，转换关系如下：[0086]fxyz＝c(b(a·ffdi))。ꢀꢀꢀ(10)[0087]将上式展开并化简，可以得到如下结果，[0088][0089][0090]fz＝ffsini0+fdcosi0sinε0+ficosi0cosε0ꢀꢀꢀ(13)[0091]由于上述分析已将fdi坐标系中的didd分量转换到了xyz坐标系中，于是可以利用数值方法将ε0解算出来。其中，利用地磁七要素关系，didd初始对准参数i0、d0可以由磁通门记录数据表示，[0092][0093][0094]由此，didd仪器不水平度可以表示为：[0095][0096]其中，其中，[0097]基于上述实施例，该方法中，所述didd磁力仪在使用之前，需要先调节，使其完成所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈的定向。[0098]具体地，在didd磁力仪在使用之前，需要先调节，使其完成所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈的定向。[0099]基于上述实施例，该方法中，强度为ai的偏置场由依次引入所述磁倾角ci线圈的等大方向的偏置电流产生，强度为ad的偏置场由依次引入所述磁倾角cd线圈的等大方向的偏置电流产生，无偏场f为切断电流时所述总场传感器的测量值。[0100]具体地，为了获取两台仪器地磁总场不同分量的数据，且方便后面的数值解算，要保证didd与三轴磁通门同时刻开始测量。其中，didd磁力仪的测量步骤如下：首先，倾角ci线圈中依次引入大小相等，方向相反的偏置电流，记录磁子午垂平面上的合成总场值fi+和fi-；然后，切断电流，记录无偏置场时的总场值f；最后，偏角cd线圈依次引入大小相等，方向相反的偏置电流，记录磁子午平面上的合成总场值fd+和fd-。与此同时，记录三轴磁通门传感器测量的对应分量值。[0101]基于上述实施例，该方法中，偏置场强度ai和ad分别为基于施加在所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈上的正反向电流计算得到的。[0102]具体地，在已知ci线圈和cd线圈的长度、圈数以及施加偏置场电流的大小的情况下，偏置场强度ai和ad可以基于上述数据计算得到。[0103]下面对本发明提供的didd磁力仪不水平度检测装置进行描述，下文描述的didd磁力仪不水平度检测装置与上文描述的didd磁力仪不水平度检测方法可相互对应参照。[0104]图4为本发明提供的didd磁力仪不水平度检测装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括第一获取单元410、第二获取单元420、第三获取单元430和确定单元440，其中，所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，[0105]所述第一获取单元410，用于获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；[0106]所述第二获取单元420，用于获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和反向向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；[0107]所述第三获取单元430，用于获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；[0108]所述确定单元440，用于基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy、fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0109]本发明提供的didd磁力仪不水平度检测装置，通过获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和反向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场向合成场向合成场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；再基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。现实了直接检测线圈磁场的水平性以供有效便利地对didd数据进行补偿。[0110]在上述实施例的基础上，该装置中，所述确定单元，具体用于：[0111]基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff；[0112]将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，并基于初始总场强度分量x0、y0和z0，以及总场强度的分量值fx、fy和fz解算出所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0113]在上述实施例的基础上，该装置中，所述基于所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff，具体包括：[0114]通过如下公式计算无偏场f在didd磁力仪坐标系下的分量值fi、fd和ff：[0115][0116]其中，fi+，fi-，fd+，fd-，f为所述任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值，ai为向所述磁倾角ci线圈施加偏置场的强度，ad为向所述磁偏角cd线圈施加偏置场的强度。[0117]在上述实施例的基础上，该装置中，所述将分量值fi、fd和ff经过坐标系变换转换到xyz坐标系中，具体包括：[0118]所述didd磁力仪的坐标系中的三元分量组ffdi转换到xyz坐标系下的三元分量组fxyz的转换公式如下：[0119]fxyz＝c(b(a·ffdi))，))，[0120]其中，i0为所述didd磁力仪初始时刻的倾角，d0为所述didd磁力仪初始时刻的偏角，ε0为所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度。[0121]在上述实施例的基础上，该装置中，所述didd磁力仪在使用之前，需要先调节，使其完成所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈的定向。[0122]在上述实施例的基础上，该装置中，强度为ai的偏置场由依次引入所述磁倾角ci线圈的等大反向的偏置电流产生，强度为ad的偏置场由依次引入所述磁倾角cd线圈的等大反向的偏置电流产生，无偏场f为切断电流时所述总场传感器的测量值。[0123]在上述实施例的基础上，该装置中，偏置场强度ai和ad分别为基于施加在所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈上的正反向电流计算得到的。[0124]在上述实施例的基础上，本发明还提供一种基于磁通门分量数据的didd磁力仪不水平度检测方法，图5为本发明提供的didd不水平度检测方法示意图，如图5所示，在无磁观测室内，分别放置磁通门磁力仪和didd仪器。磁通门磁力仪通过内置的磁通门传感器检测出地磁总场在x、y、z三个方向上的绝对分量；didd仪器通过内部的倾角线圈、偏角线圈始加特定方向上的偏置磁场，从而实现磁倾角i、磁偏角d变化量的测量。[0125]将两台观测仪器安置于相对安静的地磁环境场，按照如下步骤实现didd不水平度的检测：[0126]1.测量工作开始前，先调节didd，使其完成倾角线圈、偏角线圈的初始定向。[0127]2.使didd系统和磁通门磁力仪共同工作，当didd仪器完成初始线圈的对准时，记录磁通门三分量数据为x0、y0、z0。[0128]3.记录下didd一个测量周期内的5个读数fi+，fi-，fd+，fd-，f的值，和对应时刻磁通门传感器测量的分量值fx、fy、fz。[0129]4.根据didd在一个周期内的测量参数，解算出地磁总场f在didd仪器坐标系下的各个分量值fi、fd、ff。[0130]5.将分量值fi、fd、ff经过坐标系变换，转换到地理坐标系xyz中，并与磁通门观测结果对比，解算出didd仪器偏置磁场不水平度ε0。[0131]图6为本发明提供的不水平度检测流程示意图，如图6所示，展示了在两台仪器共同工作下的didd磁力仪的不水平度检测。[0132]为了获取两台仪器地磁总场不同分量的数据，且方便后面的数值解算，要保证didd与三轴磁通门同时刻开始测量。其中，didd测量步骤如下：首先，倾角ci线圈中依次引入大小相等，方向相反的偏置电流。记录磁子午平面上的合成总场值fi+和fi-；然后，切断电流，记录无偏置场时的总场值f；最后，偏角cd线圈依次引入大小相等，方向相反的偏置电流。记录磁子午平面上的合成总场值fd+和fd-。与此同时，记录三轴磁通门传感器测量的对应分量值。[0133]上述检测方法的关键点在于：[0134](1)磁通门磁力仪与didd两台仪器需要同时测量并获取数据。[0135](2)线圈施加偏置场所需的恒流源稳定性要高，以降低测量误差。[0136](3)didd观测系统检测的合成场值需要准确，偏置场与总场的合成场值与解算结果直接相关，需要保证测量值的准确性。[0137]图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(communicationsinterface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行didd磁力仪不水平度检测方法，该方法包括：所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0138]此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0139]另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的didd磁力仪不水平度检测方法，该方法包括：所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正反偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0140]又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的didd磁力仪不水平度检测方法，该方法包括：所述正交球形线圈由磁倾角ci线圈和磁偏角cd线圈组成，所述磁倾角ci线圈和所述磁偏角cd线圈相互正交，所述总场传感器用于测量由地磁总场和偏置场叠加的合成场及无偏场，获取初始时刻的磁通门传感器测量的初始总场强度在xyz坐标系下的分量x0、y0和z0；其中，初始总场强度分量x0、y0和z0为所述didd磁力仪完成初始线圈对准时对应的初始时刻测量的；获取任一测量周期内所述didd磁力仪的五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f；其中，fi+和fi-分别为向所述磁倾角ci线圈施加强度为ai的正负偏置场得到的正向合成场和负向合成场，fd+和fd-分别为向所述磁偏角cd线圈施加强度为ad的正负偏置场得到的正向合成场和负向合成场，f为无偏场；获取所述任一测量周期对应时刻所述磁通门传感器测量的总场强度在xyz坐标系下的分量值fx、fy、fz；基于初始总场强度分量x0、y0和z0，总场强度的分量值fx、fy和fz，所述五个测量值fi+，fi-，fd+，fd-和f，以及偏置场强度ai和ad，确定所述didd磁力仪的偏置磁场不水平度ε0。[0141]以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。[0142]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。[0143]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!