“嘉庚”号船载地磁三分量数据采集、处理和分析

摘要

[目的]旨在解决船载地磁三分量测量系统(STCM)因载体磁干扰、数据传输时延差及其磁补偿标定算法复杂所导致的测量精度受限和推广应用难的问题.[方法]利用“嘉庚”号主甲板以上的无磁材料优势，在南海北部开展自主研制STCM的试验，总结出地磁三分量对姿态的配准同步、总场约束和补偿解算的切实有效途径.针对磁通门传感器与姿态及定位设备之间因数据传输时延差难以完全同步的问题，采用综合误差模型模拟三分量数据使其配准同步；针对地磁场三分量模型偏离真实背景场，采用海上拖曳测量总场约束求解磁补偿参数.[结果]本次试验配准同步前、后的船载测量总场交点均方根差由±17.75 nT降至±12.91 nT,与拖曳测量总场的均方根差低于±20 nT.[结论]在提高STCM测量精度方面，配准同步比纯粹的船磁补偿模型及其算法改进起着更关键的作用.尽管总场约束和补偿解算不需要姿态数据，但是配准同步、三分量约束和补偿解算时需要姿态数据.最后总结了三分量失配和其他高频干扰的原因，以及从源头压制的优化措施.该数据处理方法的应用有利于STCM的推广应用.

关键词

海洋磁力测量 / 船载地磁三分量 / 综合误差模型 / 配准同步 / 总场约束