一体化磁梯度系统误差补偿算法

磁梯度测量系统对传感器的一致性、测量精度、以及装配技术都有很高的要求,已有的误差补偿方法在磁梯度张量误差过程中,分别对磁力仪的测量误差、磁力仪之间的对准误差以及运动平台产生干扰磁场进行补偿,但是系统在长时间的工作后,标定参数必然发生变化,对于成熟装备如果要拆开装备并重新逐步校正必然浪费极大的人力物力.针对上述问题,提出...     

铯光泵磁力仪(G880)在海洋工程勘探方面的应用

为准确测出光、电缆的位置,利用G880铯光泵磁力仪,在芦潮港和大小洋山之间进行了磁力探测。经过探测,海底通信光缆能引起8~20 nT磁异常,海底动力电缆能引起约2 000 nT的强磁异常,根据磁异常形态曲线可定出光缆的位置。依据光缆的结构原理图,分析探讨光、电缆产生磁异常的原因。     

基于FPGA的铯光泵磁力仪频率计设计

铯光泵磁力仪需要通过测量频率换算得到磁场值。以FPGA(现场可编程门阵列)为核心,采用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)语言设计等精度频率计,完成了对铯光泵磁力仪输出频率的采集。该等精度频率计包含整形模块、FPGA测量模块、单片机模块。经测试,该等精度频率计计数分辨率为0.007Hz,对应磁场值为2p T。     

G882光泵磁力仪静态噪声水平检验与分析

G882光泵磁力仪主要用于海洋磁探作业,也常常作为地磁日变观测仪器使用。无论哪种工作需要,使用前都应对仪器稳定性测试,借此了解仪器性能和工作指标。依据相关技术规范和计算方法,结合多年野外日变实测资料,可对该型磁力仪基本性能指标的静态噪声进行计算检验与统计,同时分析环境、数据来源等外部因素对计算结果的影响程度,综合评价此项性能指标限值的合理性。     

南海北部海盆三分量磁测结果分析

1994年,中日双方合作在南海北部开展了海洋三分量磁测实验工作,采用日本东京大学地震研究所新研制的船载三分量磁力仪（Shipboard Three Component Magnetmeter,STCM）在南海北部海盆成功获得了6条共约2 500km的三分量磁测资料。本文根据前人的研究思路实现了对实测三分量磁测资料的处理分析,改进了补偿圆滑滤波算法,首次提出了比原方法更加综合直观表示测区各种磁边界状况的磁边界走向图（Magnetic boundary strike diagram, MBSD）法,并且将处理结果与南海北部海盆已识别的磁条带及其他一些典型地质现象进行了对比分析,发现本方法所揭示出的二维及三维磁边界与南海的实际地质状况有良好的吻合关系,这表明该方法可以有效处理所采集的三分量磁测资料并对研究海底磁性构造体性质有帮助。     

DS80C320微处理器在磁探仪上的应用

介绍氦光泵磁探仪数字化改进设计方案。采用DS80C320微处理器实现控制、显示、计数输出接口等功能。重点介绍拉莫尔计数器中数字倍频功能,使灵敏度/读出速度指标得到大幅度提高。     

dIdD矢量磁力仪对周围磁环境的干扰分析

在使用dIdD矢量磁力仪进行地磁测量时发现,矢量磁力仪本身也会影响磁场,并对周围其他磁力测量仪器形成干扰。为了有效验证矢量磁力仪的干扰问题,设计了专门的室外环境试验和室内环境试验,通过比较矢量磁力仪开机和关机两种状态下不同位置处测得的磁场总强度变化,得出使用dIdD矢量磁力仪时对周围0.5 m范围内地磁场影响会大于40 nT,随着距离增加干扰会逐渐减弱,距离3.5 m时影响在0.2 nT左右。建议与其他磁力仪共用时,应保持一定距离。     

磁法勘察在海洋工程中的应用

介绍了当前海洋调查中普遍使用的海洋磁力仪的类型，分别简要说明了各类磁力仪的工作原理，较详细地介绍了磁法勘察在海底光缆路由调查、井场及海底油气管线调查、找寻海底磁性物体、海湾大桥、隧道工程、电厂选址工程的可行性研究以及海洋污染防治等方面的应用，指出了勘察中应注意的问题。     

海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析

针对现今世界市场上海洋磁力仪产品型号较多、技术指标复杂、应用范围不尽相同,产品的选用存在一定困难等问题,分别介绍了3种不同类型的磁力仪的工作原理,具体对比分析了各种磁力仪的技术指标,并简单介绍了磁力仪的应用及梯度仪组合方式。结果表明标准质子旋进式海洋磁力仪灵敏度较低,存在进向误差,但无死区,价格最为低廉,适合于对灵敏度要求不高的工程和科研地球物理调查。0verhauser海洋磁力仪的灵敏度高,无进向误差,无死区,价格便宜,适合于大多数工程和科研地球物理调查。光泵式海洋磁力仪灵敏度和采样率最高,梯度容忍度最大,但存在死区和进向误差问题,适用于高精度的海洋磁力梯度调查和航空磁力调查。分析结果显示：各种类型的磁力仪各有优势,具体选用应以具体情况而定。     

深海磁日变观测系统研究

深海磁日变观测具有探头姿态难以控制、耐压要求高及记录时间长的特点。本文设计全向性质子探头较好地解决了因探头方向与地磁场方向的夹角较小而引起的旋进信号弱问题,同时借助于耐高压的玻璃仓作为封装载体实现了深水观测目标;采用信号等级分类算法抑制干扰和评价信号质量,提高了系统测量的精度,通过实时检测电路温度及预先温度标定参数实施温度影响校正。研究的深海型日变观测系统具有低压供电、分钟测量记录时间40天以上,工作水深达6000m、分辨率0.01nT以及精度0.2nT,比测接近欧沃豪斯型磁力仪测量效果,实现了相对廉价磁力仪的高精度磁场观测。     

Devising methods for geomagnetic studies in the World Ocean

The importance of geomagnetic studies in the World Ocean for deep structure research and fore-casting of mineral resources is noted. A combined method for development of a marine nuclear magnetometer is adduced. The physical background of operation of nuclear magnetometers is analyzed in order to optimize the measurements of the magnetic field. The results of the experiments on detecting nuclear precession signals against the background of ship noises are considered and the elaboration of an MM-1 nuclear magnetometer at the Shirshov Institute of Oceanology is described. A technique for magnetic survey and comprehensive geological interpretation of the anomalies and Z and H field components are presented. Examples of geomagnetic studies performed in the World Ocean with the MM-Inuclear magnetometer are assessed: for the first time in Russia, linear magnetic anomalies were identified and sea-floor spreading rates were calculated (the northern part of the Indian Ocean); a regional geomagnetic survey was carried out in the region of Iceland, which proved the spreading origin of the seafloor in this vast region. A systematic analysis of geomagnetic data obtained with the MM-1 magnetometer in the World Ocean provided the creation and development of the methodology for their tectonic and geodynamical interpretation. On the basis of the geomagnetic data obtained, new fundamental conclusions about the deep structure, kinematics and paleogeodynanics of the World Ocean floor were made.     

水下井口探测技术研究

在海上油田开发过程中,往往存在一些当时不具备开发条件的水下井口。这些井口一方面现阶段具有重新开发价值,另一方面也是海洋工程建设的障碍物。而水下井口尺度小,常用的调查手段较难探测到。文中介绍了浅地层剖面仪和磁力仪的原理,并开展了浅地层剖面仪和磁力仪综合探测水下井口的应用与分析。结果表明浅地层剖面仪和磁力仪均可探测到井口,在浅地层剖面图像上表现为垂向的声学空白带,为桩坑和井口的反射;磁异常平面等值线为等轴状,存在极大值和极小值,井口位于极大值和极小值之间。浅地层剖面仪和磁力仪探测的井口位置相差1m,与给定井口坐标偏差2m,满足工程需求。因此使用浅地层剖面仪和磁力仪综合探测水下井口在现阶段不失为一种可行的方法。     

自持式浮标地磁日变站的系统设计

自持式浮标地磁日变站的研究,是以陆用地磁日变站为基础,结合DGPS系统和浮标技术,自行设计开发数据实时采集与传输系统,形成一套可以自动在远海和大洋记录地磁场变化的浮标日变站,从而大大提高海洋地磁调查的精度。     

海洋磁力仪拖鱼入水深度控制方法

海洋磁力仪拖鱼入水深度试验证明:当拖缆长度达到一定距离以后,拖鱼入水深度不再发生明显变化。在试验的基础上,分析海洋磁力仪拖鱼水中受力情况,综合考虑海水阻力、拖缆长度、航行速度和配重等因素,提出拖鱼入水深度的计算方法。     

无人机磁矩测量方法

运载平台磁性分布研究和测量是平台选型与航磁设备加改装方案设计的前提与基础。通过无人机磁矩矢量分解及其磁场分量合成,提出一种基于总强度磁力仪的无人机磁矩测量方法,构建了相应的感应磁矩和固有磁矩计算模型,并通过实测数据的分析处理验证其有效性。     

G-880G海洋磁力梯度仪的改装与使用

将海洋磁力梯度仪用于海洋磁力总场测量是常见的实际需求,以G-880G海洋磁力梯度仪为例,分析了其结构及电流、电压情况,提出了一种将G-880G海洋磁力梯度仪改装用于地磁总场测量的方案,并论证了其可行性。     

地磁日变测量系统便携化方案研究

分析目前海洋磁力测量时,采用G88X系列海洋磁力仪的地磁日变测量系统存在功耗高、体积大、质量重等问题。通过对磁力仪、电缆、数据采集计算机、UPS等各个部件的改装、改造、替换构思,提出一套完整的便携化方案,使整套系统的功耗、体积、质量均显著降低,从而实现系统便携化。     

基于单轴定标的三轴磁传感器的误差校正

提出了一种校正三轴磁传感器综合误差的新方法。该方法利用三轴磁传感器的误差校正数学模型和遗传算法,通过预先对其中某单轴灵敏度定标,并以此为标准来校正其他两轴以及综合误差。仿真结果表明,该方法稳定收敛并可达到1nT精度。用实际地磁场测量数据对该方法进行验证,结果表明磁传感器性能得到极大改善,测量精度有了较大幅度提高。     

障碍物探测方法探讨

介绍了侧扫声纳、多波束测深系统、磁力仪的工作原理,提出了障碍物探测的相关技术要求。实例分析了综合利用侧扫声纳、多波束进行沉船探测的方法,结合侧扫声图和多波束水深探明障碍物的精确位置,测得最浅点水深,全面获得障碍物信息,大大提高了探测质量。对铁磁性小目标探测能力进行评估,并用实例加以分析和佐证。