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申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

摘要：本发明提供了一种线圈矢量磁力仪不水平度误差电学校正系统及方法。线圈矢量磁力仪初始化，通过向第一线圈中施加偏置电流，获取线圈矢量磁力仪水平矫正第一参考值和第二参考值；向第一线圈中施加正向偏置电流并测量第一合成总场值，利用水平校正机构调整传感器单元在水平面上的方位角，直至所述第一合成总场值等于水平校正第一参考值；向第一线圈中施加正向偏置电流并测量第二合成总场值，利用垂直校正机构调整所述传感器单元的倾斜角度，直至所述第二合成总场值等于水平校正第二参考值；紧锁校正机构。本发明的有益效果是：操作简单，成本低，实现了在不引入额外校正工具的情况下对不水平度误差的高精度校正。

主权项：1.一种线圈矢量磁力仪不水平度误差电学校正方法，基于一种线圈矢量磁力仪不水平度误差电学校正系统实现，所述一种线圈矢量磁力仪不水平度误差电学校正系统，包括：传感器单元、辅助转台和校正机构，所述传感器单元包括总场传感器和环绕所述总场传感器的均匀磁场发生器，所述均匀磁场发生器包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈中均包含两个平行设置的线圈，且第一线圈和第二线圈正交，第一线圈中的两个线圈对称设置，即距离第二线圈的距离相同，第二线圈中的两个线圈对称设置，即距离第一线圈的距离相同，所述第一线圈放置于磁子午面，所述第二线圈放置于水平面，所述总场传感器放置于第一线圈和第二线圈所围成区域的中心处，且第一线圈和第二线圈所围成区域内磁场均匀分布，线圈矢量磁力仪包括所述传感器单元和所述校正机构，所述辅助转台放置在线圈矢量磁力仪下方以带动该线圈矢量磁力仪在水平面上旋转，所述校正机构包括水平校正机构和垂直校正机构，所述水平校正机构包括所述线圈矢量磁力仪底端的对顶螺丝和固定在底端的顶杆，所述垂直校正机构包括传感器单元两侧的旋钮和配重，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、线圈矢量磁力仪初始化，通过向所述第一线圈中施加偏置电流，获取线圈矢量磁力仪水平矫正第一参考值和第二参考值；所述偏置电流包括正向偏置电流和反向偏置电流；步骤S1中，获取线圈矢量磁力仪水平矫正第一参考值和第二参考值的具体步骤如下：S11、通过所述总场传感器获得地磁场大小F；S12、向所述第一线圈中施加正向偏置电流，产生第一偏置磁场S13、向所述第一线圈中施加反向偏置电流，产生第二偏置磁场S14、利用所述辅助转台带动线圈矢量磁力仪在水平面上旋转180°后，向第一线圈中施加正向偏置电流，产生第三偏置磁场S15、通过所述总场传感器获得所述第一偏置磁场、所述第二偏置磁场、所述第三偏置磁场分别与所述地磁场的合成总场值F1、F2、F3；F1、F2、F3的计算公式分别如公式1、2、3： 其中，地磁场I表示磁倾角，所述第一偏置磁场、第二偏置磁场以及第三偏置磁场的方向不同，大小相同且均为A；所述第一偏置磁场、第二偏置磁场以及第三偏置磁场的计算公式分别如公式4、5、6： 其中，基底偏置场所述基底偏置场到所述第一偏置磁场的第一位置变换矩阵J1为： 所述基底偏置场到所述第二偏置磁场的第二位置变换矩阵J2为： 所述基底偏置场到所述第三偏置磁场的第三位置变换矩阵J3为： 其中，α0表示线圈矢量磁力仪初始化时的第一线圈轴向倾斜的方位角，β0表示线圈矢量磁力仪初始化时的第一线圈轴向的不水平度；将第三偏置磁场校正至磁子午垂面后得到的第四偏置磁场表示为如公式10： 其中，第一校正矩阵所述第一参考值R1计算公式如公式11： 将所述第四偏置磁场校正至水平面后得到的第五偏置磁场表示为如公式12： 其中，第二校正矩阵所述第二参考值R2计算公式如公式13： S2、向所述第一线圈中施加正向偏置电流，通过所述总场传感器获得第一合成总场值；S3、判断所述第一参考值与所述第一合成总场值是否相等；若是，则执行步骤S4；若否，则利用所述水平校正机构调整所述传感器单元在水平面上的方位角，并返回步骤S2；S4、向所述第一线圈中再次施加正向偏置电流，通过所述总场传感器获得第二合成总场值；S5、断所述第二参考值与所述第二合成总场值是否相等；若是，则到步骤S6；若否，则利用所述垂直校正机构调整所述传感器单元的倾斜角度，并返回步骤S4；S6、完成了线圈矢量磁力仪不水平度误差的电学校正，紧锁所述校正机构。

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