發(fā)布時間：2023-03-04 20:34

　　航空磁測作為一種重要的地球物理勘探手段,具有探測效率高、適應(yīng)地形能力強(qiáng)等特點。與傳統(tǒng)的總場和總場梯度測量相比,航空三分量磁測可以獲取更加豐富的磁場信息,有利于對磁異常進(jìn)行定性分析和定量解釋。然而,由于地磁場隨時間和位置變化所產(chǎn)生的磁日變對三分量磁測數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響不可忽略,因此消除磁日變的影響是提高航空磁測精度的重要環(huán)節(jié)。我國地磁臺站數(shù)量少,分布不均,若采用地磁臺站測量的磁日變信息進(jìn)行航空三分量補(bǔ)償,精度較低。為了獲取高精度的地磁日變化信息,本文基于磁通門傳感器和差分GPS方位角測量方法,設(shè)計了一種地面三分量磁日變測量裝置。本文首先介紹了磁日變起源,地磁場七要素及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,分析了基于磁通門傳感器的磁日變觀測原理,并基于此原理提出了利用差分GPS技術(shù)尋找地理北實現(xiàn)磁通門三軸定向的方法。由于磁通門磁軸與望遠(yuǎn)鏡光軸不嚴(yán)格平行存在定向誤差,對三軸定向方法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。理論分析了整個觀測過程可能帶來的誤差,通過正倒鏡觀測法和增大測點到標(biāo)志物距離等措施減小誤差。根據(jù)磁通門傳感器的工作原理及信號輸出特性,設(shè)計了低噪聲信號采集模塊硬件電路模塊,包括信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路、存儲、...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 基于磁通門的地面三分量磁日變測量原理
    2.1 磁日變測量理論基礎(chǔ)
        2.1.1 日變場的起源
        2.1.2 地磁場要素
        2.1.3 磁日變觀測原理
    2.2 總體方案設(shè)計
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁通門三軸定向方法
    3.1 磁通門傳感器三軸定向方法研究
        3.1.1 磁通門傳感器調(diào)水平
        3.1.2 磁通門傳感器三軸定向
    3.2 基于差分GPS的尋北方法
    3.3 測量誤差分析
        3.3.1 無磁經(jīng)緯儀自身誤差
        3.3.2 觀測誤差
        3.3.3 方位角測量誤差
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁日變測量裝置信號采集模塊設(shè)計
    4.1 信號采集模塊總體設(shè)計
    4.2 信號調(diào)理電路設(shè)計
        4.2.1 電壓匹配電路設(shè)計
        4.2.2 單端轉(zhuǎn)差分電路設(shè)計
    4.3 主控與數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計
        4.3.1 MCU最小系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.2 數(shù)據(jù)存儲和顯示
        4.3.3 串口通信電路
        4.3.4 AD轉(zhuǎn)換模塊
    4.4 電源模塊設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
    5.2 下位機(jī)軟件設(shè)計
        5.2.1 SPI通信協(xié)議
        5.2.2 ADS131A04 模塊軟件設(shè)計
    5.3 上位機(jī)軟件設(shè)計
        5.3.1 人機(jī)交互設(shè)計
        5.3.2 GPS數(shù)據(jù)處理設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
第6章 磁日變測量裝置性能測試與野外實驗
    6.1 測試環(huán)境及測試設(shè)備
    6.2 信號采集模塊整體性能測試
        6.2.1 系統(tǒng)測試實物
        6.2.2 采集模塊線性度校正
        6.2.3 ADS131A04 噪聲測試
    6.3 磁通門非線性校正
    6.4 野外磁日變對比測試
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3754956