自动化磁通门经纬仪测量误差仿真

目前绝对地磁观测中磁偏角(D)和磁倾角(I)的观测仍然依靠人工,为了实现绝对地磁观测的全面自动化,本文针对研制中的自动化磁通门经纬仪进行了测量误差仿真分析.文中利用多体系统理论对自动化磁通门经纬仪的传感器输出直接进行建模,基于磁通门经纬仪的测量特点,使用计算机仿真直观展示了仪器装配和运行过程中的各类误差对测量误差的影响.从仿真结果可以看出,测量磁偏角D时,竖轴晃动误差影响最大,磁轴不正交误差和横轴晃动误差影响次之,横轴倾斜误差没有影响;测量磁倾角I时,磁轴不正交误差影响最大,竖轴晃动误差和横轴晃动误差影响次之,横轴倾斜误差影响最小.     

CTM-DI磁通门经纬仪观测技术简介及其应用

"九五"期间,国家级地磁台站经过改造均配备了CTM-DI磁通门经纬仪(简称DI仪).DI仪是集光、机、电为一体的地磁绝对观测仪器,可一机多用.既可在固定台站或野外测点实施地磁观测,还可作为普通经纬仪使用;既可观测地磁偏角D,又可观测地磁倾角I,还可与质子磁力仪配套使用观测地磁场总强度F.     

国产自动化磁通门经纬仪研制

通过激光准直机构、无磁二维旋转机构、二维旋转控制与角度测定等装置的设计,并通过磁通门传感器配置、数据采集与总控装置设计和地磁场偏角与倾角自动算法的研究与实现,构建自动化地磁倾角与偏角自动测量系统原理样机。通过原理样机的实验验证和误差分析,取得地磁绝对观测系统关键技术,为地磁自动化绝对观测系统研制提供技术支撑,突破目前人工观测的限制,为地磁无人值守台站观测模式的发展提供有力保障。     

CTM—DI磁通门经纬仪观测操作方法

CTM—DI磁通门经纬仪是一种性能优良的国产地磁测量仪器，使用方便，精度较高，对于相对记录数字化后基线值的确定具有不可或缺的重要作用，在观测实践中理论联系实际，对磁通门经纬仪观测操作方法进行研究总结。     

红山台地磁日变化记录准确度标定分析

为了正确评价相对记录仪器记录到的地磁日变化的准确度,分析了红山台2套GM4磁通门磁力仪2009—2012年4年来的地磁日变化记录准确度标定基线值的精度和稳定性,同时对地磁日变化记录准确度标定基线值与地磁日变化的相关性进行了研究,得出以下结论:在标定时段2套GM4磁通门磁力仪D、H、Z3个分量基线值的变化幅度和测量误差都很小;1号GM4磁通门磁力仪比2号运行更加稳定,且日变化记录准确度标定基线值和地磁日变化之间相关性并不显著,这与2套仪器的自身老化和所处的观测环境等因素有关;红山台在上午10:30—12:30和下午15:30之后的时间段地磁日变化记录准确度标定基线值稳定,适宜进行地磁绝对观测。     

指零法和近零法观测基线值对比分析

引言 在“九五”项目的实施中，我国地磁观测台站已基本上配备了数字化记录的磁通门磁力仪和分量质子旋进磁力仪。高精度的CTM-DI仪磁通门经纬仪和G856质子磁力仪等绝对观测仪器也得到了普遍应用。有些台站仪器配置甚至更高，进口相对记录仪和绝对观测仪同国产仪器并行运行。但是，地磁观测任务决定了台站不能在架设数字化仪器的同时，立即停止原有模拟记录仪器，也就是说，各套仪器必须有一个并行运行期，这样做有利于数据对比分析及观测数据的连续可靠，进而分析仪器本身的性能，进一步做好数字化改造工作。在地磁台站，数字化改造改变…     

成都地磁台绝对观测系统分析

对成都地磁台绝对观测仪器的配置情况作了简要介绍。对数字化地磁绝对观测仪器(DI磁通门经纬仪)和模拟观测仪器(GSI)的理论与实际观测精度作了对比分析。认为CTM—DI磁通门经纬仪与GSI一等磁力仪观测结果一致性较好。数字化仪器优于模拟仪器，并对DI仪的工作状况作了总结。     

CJ_6地磁经纬仪观测成果及其分析

前言 CJ_6地磁经纬仪是我国自行设计、制造的一种地磁观测仪器。用于测量地磁偏角(D)和水平强度(H)的变化。经与标准仪比测后,则可观测地磁场的绝对值。在台站进行定点观测时,配以质子旋进磁力仪(观测总强度F)可测定磁变仪记录的D、H,Z基线值,进而得到所在地区地磁七要素的变化。 1981年底,配备给成都地磁台的CJ_6地磁经纬仪经与北京、武汉地磁台比测后正式投入观测。四年多来,仪器基本处于正常工作状态,取得了连续的观测成果。本文试图通过分析、讨论,对观测成果进行初步的评价,并提出地磁工作的建议。     

南极长城站地磁自动化台站系统

南极长城站地磁观测站是我国首次建成的地磁自动化台站。本文简要地叙述了系统的构成、工作原理和设计思路。地磁自动化台站系统包括３台ＧＭ－２单分量磁通门磁力仪，用来记录地磁场三分量的变化，分辨率为０．０５ｎＴ，采样间隔为６ｓ，１台分量质子磁力仪，用于进行基线值测量，分辨率０．１ｎＴ，采样间隔为６ｍｉｎ。安装在ＰＣ机内的数据采集卡进行Ａ／Ｄ转移和数采采集，本文还介绍了地磁数据采集和常规处理的程序     

地磁整10′位近零观测方法的适用性研究

针对"十五"地磁台网引进的秒级MINGEO DIM磁通门经纬仪的性能特点,结合台站地磁场背景值及仪器格值精度,对地磁整10′位近零观测方法的注意事项和约束条件进行系统分析,指出将MINGEO DIM磁通门经纬仪格值标定精度控制在不大于2‰的必要性及重要意义.     

琼中地震台观测基线值偏差成因分析

琼中地震台GM3磁通门磁力仪观测基线值历年来不太稳定,偏差较大,影响了资料的内在质量.我们分别从绝对观测和相对记录两方面作测试和分析,研究结果表明,基线值偏差过大,不仅有记录线圈的因素,也有补偿磁场的原因.     

德都台地磁观测与温度影响关系的分析

选用德都台2011—2012年的地磁基线值数据,来分析绝对观测数据、相对记录数据和温度数据对基线值的影响。通常基线值的主要影响因素除温度外,还与人为观测误差、湿度和记录墩的稳定性有关。首先保证绝对观测固定为同一人员,确保人为观测误差忽略不计,再排除湿度与记录墩的不稳定性,最后利用回归分析计算方法,得到基线值数据与温度数据的回归方程,并对该方程进行显著性检验,表明地磁基线值与温度之间存在良好的线性关系,再以此回归方程来判断我台地磁数据的好坏,为更好的改进我台地磁观测数据质量提供依据。     

差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用

中国地磁监测网由地磁台站和流动地磁测点构成,实现对观测网内地磁场的相对记录和绝对观测。它的绝对观测采用世界上最先进的F、D、I测量仪器组合,其中地磁偏角D是地理北和地磁北的夹角。对地磁偏角D的绝对测量要求在地磁台站投入正常观测前必须完成观测墩和观测标志的地理方位角测量,流动地磁测点在每次地磁偏角D观测前后至少进行地理方位角测量各一次。据地磁监测网《观测规范》要求,地磁偏角D的观测精度必须≤6″,所以中国地磁监测网采用天文和差分GPS地理方位角两种测量方法,且两种方法观测精度相当,均≤6″。与天文测量相比,差分GPS观测不受天气等自然因素的限制,操作简单,观测快捷,数据处理计算机程序化。随着GPS技术的普及,中国地磁监测网差分GPS地理方位角测量方法已基本取代了天文方法。本文主要介绍差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用。     

海口火山区开展地磁相对观测的初步研究

海口马鞍岭火山综合观测台与琼中基准地磁台相距约86km,前者将GM4磁通门磁力仪安装在特制的弱磁性大理石箱体中,开展地磁场D,H,Z三分量相对观测;后者将Flearplus和Over—hauser磁通门磁力仪安装在无磁性地磁房中,开展F总场绝对观测和D,H,Z三分量相对观测。通过两个台站D,H,Z三分量变化场的相关对比分析,相关系数皆达到0．98以上。这说明,在火山区开展地磁相对观测是可行的,而采用弱磁性大理石箱体安放磁通门磁力仪进行地磁相对观测具有很高的推广价值。     

关于基线值拟合问题的讨论

基线值是沟通相对记录与绝对观测的桥梁,是相对记录仪器的工作状态与绝对观测值的准确程度的综合反应,它在地磁台站工作中具有举足轻重的地位和作用。如何准确地、定量地评定基线值的质量,是一个对台站工作有指导意义的重要问题。本文指出多元线性回归方法用于基线值拟合和质量评定的物理机制清楚,计算结果有明确的物理意义。对多项式拟合方法及基线值的温度系数和误差统计的某些观点也进行了讨论。     

基于遗传算法的磁通门磁力仪观测数据一致性校正

在对全国地磁台站磁通门磁力仪记录数据的质量效能评估中发现,多个台站存在同台观测仪器的记录数据曲线不一致问题.针对这类问题,研究人员对多种地磁观测数据影响因素进行了定性或定量的分析.本文通过分析格值系数及姿态角对磁通门磁力仪记录数据的影响规律,建立磁通门磁力仪三轴校正模型,构建目标函数,并利用遗传算法对模型进行求解,测定仪器姿态角和格值系数,根据测定结果对记录数据进行一致性校正.数值模拟计算和台站实测实验结果表明:利用该算法解算的格值系数精度优于0.002,姿态角精度优于0.15°.根据解算结果计算,日变幅为50 nT时引入的日变形态不一致误差小于0.13 nT,满足国家地磁台网对地磁相对记录数据日变形态不一致误差的要求.     

SMALL项目数字化地磁资料可靠性分析

在对中美合作 SMALL (中国低纬地磁台阵 )项目安装在北京地磁台 (白家疃 )和云南通海地磁台的磁通门磁力仪记录资料与磁变仪模拟记录资料进行了详细的对比分析后 ,得出的结果表明 ,两者的日变形态、日变幅有较好的一致性 ,所选特定事件的变化幅度非常一致 ,说明磁通门磁力仪记录到的变化磁场的资料是真实可靠的。尽管目前磁通门磁力仪的基线值存在温度影响和离散度较大的问题 ,但随温度变化有明显的规律性 ,若能采取改进观测条件和观测方法以及缩短观测时间等措施 ,并对基线值进温度校正 ,磁通门磁力仪完全可以提供长期连续可靠的资料。而其为地震预报 ,空间环境预报 ,为日地物理 ,空间物理和地磁学的研究提供的高精度、高分辨率、连续可靠的数字化变化磁场资料是磁变仪模拟记录无法比拟的。     

地磁房建设中的磁性检测

德都地震台从2006年4月25日开始进行台站的数字化改造,改造的主要内容是进行地磁绝对观测室的建设和地磁相对记录室的建设。众所周知,地磁观测用房建设难度大,而难度大主要来自地磁观测场地和地磁观测设施的磁性是否合格。本文就是对德都地震台建设地磁房期间有关磁性检测和检测结果的介绍。利用G856磁力仪和CTM-DI磁通门磁力仪,进行野外和台站的材料磁性检测,方便、快捷、准确,是保证地磁观测用房建筑材料磁性合格的好方法。     

佘山白水营两地磁台历史概况与观测资料比较及若干问题分析

(1 回顾整理佘山与白水营地磁台历史概况及其观测资料,比较分析其磁倾角和磁偏角长年变化趋势大致相同,反映了地磁场长期变化现象.随着时间推移,研究分析历史地磁资料显得有其独特意义.不少地磁台观测环境受到干扰破坏,甚至新建地磁台观测也受到某些干扰影响,历史地磁观测资料对地震电磁学研究更显得可贵.     

低漂移地磁相对观测磁通门磁力仪

针对地磁相对观测工作存在的时间及幅值漂移等问题,进行时间一致性、幅值低漂移以及网络通讯等关键技术研究,开发了由低漂移磁通门传感器和低漂移数据采集电路组成的地磁相对观测仪器,将研制的3台仪器与昌黎后土桥地震台现有GM4磁通门磁力仪进行对比测试,并对测试数据进行日形态变化和预处理分钟值等分析,结果表明,3台待测仪器30天内漂移小于1个采样点,日变化曲线一致性强,与GM4数据曲线最大偏差小于0.7 nT,满足地震台站相对记录设备技术指标的要求。