基于地磁场的自主导航研究

研究了基于地磁场的自主导航,建立了以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导了以地磁场大小和地磁场矢量为观测量时的观测方程.由于系统的非线性,传统的卡尔曼滤波无能为力,为了解决系统的非线性问题把常用来解决非线性问题的EKF引入到基于地磁场的自主导航系统中.最后用Matlab对基于地磁场的自主导航系统进行了仿真,仿真结果表明EKF有很好的收敛性和稳定性,以地磁场矢量为观测量的导航精度要远高于以地磁场大小为观测量的导航精度.     

关于我国地磁台布局的一些意见

一、概况观测地磁场的变化,约自十五世纪开始,利用简单的仪器观测磁偏角和磁倾角。1785年库伦(Coulomb)发明了测转动惯量的方法之后,开始有了测量地磁场强度的试验。1832年高斯(Gauss)建立了测量地磁场强度的绝对值方法。此后,系统的地磁测量才在世界各地广泛开展起来。十九世纪后,地磁台由人工定时读取数值变化的方法转为使用照相的方法连续     

Intermagnet地磁台站简介

由于地磁观测资料在灾害预防、通讯、环保等诸多方面都有极其广泛的应用 ,所以 ,世界各国几乎都拥有自己的地磁观测台站 ,特别是一些发达国家对地磁场变化的观测更是形成了完善的台站观测网。但由于地磁场变化的全球性 ,地磁场变化的观测不可能由某一个国家单独完成 ,所以 ,在这种情况下 ,由一些发达国家倡议 ,形成了一个旨在推动全球地磁观测进步的组织 ,指导实施全球的地磁观测任务 ,这就是 Intermagnet。Intermagnet在全球拥有 70个台站 ,在英国 ,法国 ,美国 ,加拿大 ,日本有 5个数据站点 ( GIN)。每个国家地磁台站所担负的任务不同 ,…     

关于急始脉冲现象

地磁急始脉冲(Sudden Impulses,简称SI)是一种急始型磁扰现象,反映出地磁场突然发生的急陡变化。一般正常磁变仪(滚筒速度每小时20毫米)均可观测到这样一种突然扰动事件。从磁照图所记录各个地磁分量的变化中,可以很清楚地看到记录曲线的这种突然移动的现象;特别是水平分量(H)的变化最为明显。它的开始,全球几乎同时出现。 1.SI的分类急始脉冲(SI)可以分为两类:正SI_S和负SI_S。正SI_S具有地磁场水平分量(H)的全球增加的特征,负SI_S具有H全球减少的特征。当然,就SI的形状来说,还具有和纬度与地方时相互关系的另外特     

长春台短周期地磁异常及其与地震的关系

本文选用长春台1957年至1978年观测的短周期地磁变化资料,研究短周期地磁变化参量△Z/△H、转换函数A及威斯(H. wiese)矢量?随时间变化特征.指出:榆树地震(Ms=5.8)、范家屯地震(Ms=5.2)之前有△Z/△H及A值明显的下降异常.wiese矢量的方位角逐年由北东东(NEE)向北北东(NNE)演变,其中矢量指向1962-1967年背向范家屯地震震中区;海城唐山震后日趋垂直并背向伊舒断裂带.感应矢量倾角较小,地下导体介石为缓解倾斜,近似水平分层.     

2021年滦州MS 4.3地震地磁场同震异常变化分布与断裂构造的关系

基于2021年滦州M_S 4.3地震前后16 d内的流动地磁观测资料,经地磁场的日变通化改正、长期变化改正及差值计算后,获得了震中区域地磁场同震变化特征。结果表明,滦州地震地磁场同震变化总体较小,可能与震中区域地壳介质较为破碎、不易积累较大地壳应力有关。震中位于地磁场水平矢量方向变化的转向区及幅值变化的弱化区,并在震中附近分布有地磁总强度、地磁偏角、地磁倾角的“0”变线。地磁场同震异常变化分布与断裂构造关系密切,宁河—昌黎断裂和滦县—乐亭断裂基本控制着地磁场异常变化的分布,围绕两条断裂交会处,地磁场异常变化分布具有明显的差异性,可能与宁河—昌黎断裂和滦县—乐亭断裂的相互作用导致应力场变化的非均匀性有关。     

帕金森矢量与《地磁学导论》一书的简介

帕金森矢量(Parkinson vector)是澳大利亚著名地磁学家帕金森(W.D.Parkinson)教授于1959年提出的,用以分析地磁场短周期变化的局部异常与地下电导率异常。帕金森矢量的方向由角度θ与确定,其中θ为该矢量与     

新沂地电场日变化特征及频谱分析

通过对新沂地电场平静时段资料与地磁场资料对比分析,结果显示:新沂地震台地电场变化和变化磁场密切相关,其中NS向的主体变化和地磁场H分量的变化准同步;EW向主体变化虽与地磁场H分量变化有相同之处,但其变化形态与其反向,且不尽相同.运用快速傅里叶变换进行频谱分析,发现:新沂地电场NS向和EW向与地磁场H分量的优势周期存在不...     

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。     

岩石圈磁场水平矢量异常特征及其在地震预测中的应用

正基于2010—2017年共8期的南北带流动地磁矢量观测数据所计算的岩石圈磁场模型,进一步对各期模型进行相邻期的求差而获得其逐年变化。针对这种变化,我们认为与地震能量在某一区域内的输入、集中和转移有关,因此岩石圈磁场随着能量的变化而改变。在直角坐标系中,总强度F、磁偏角D、磁倾角I、水平分量H、东向分量Y、北向分量X和垂直分量Z称之为地磁场7要素。而水平矢量是东向与北向分量的合成,它的变化与发     

2021年漾濞MS6.4地震前后的地磁场变化

漾濞MS6.4地震发生后,在震中周边100km内的地磁重复测点开展了原位观测工作.结合地震前60d内的观测数据,使用丽江地磁台连续观测资料,消除了地磁场的日变化和长期变化成分,获得了地震前后的区域地磁场变化.实测结果表明,震中S侧区域地磁场以负变化为主,震中N侧区域地磁场以正变化为主,距离震中20km测点处的地磁场变化...     

地磁场变化的小波熵复杂度分析方法

根据南极中山站地磁台2005年的地磁观测数据,运用小波分析方法---小波熵复杂度对地磁场观测数据进行了分析,其小波熵序列与时间序列的变化完全一致,表明小波熵序列能够表征地磁场变化程度及变化范围.进一步研究发现,小波熵序列具有阶段特性,反映了地磁场变化在不同的过程中具有不同的变化性质及内容;当地磁场观测数据的幅度整体削减时,小波熵值整幅增大,但小波熵序列的特征完全一致,说明小波熵非常好地反映了地磁场观测数据的幅度与频率的变化,能够揭示地磁场变化的内在规律.因此,可以借助地磁场观测数据的小波熵复杂度计算来反演地球及其外围空间的动力学特征.     

甘肃嘉峪关、瓜州地电场日变化与地电暴差异机理分析

通过甘肃省嘉峪关台地磁场观测资料,研究嘉峪关台、瓜州台磁静日地电场日变化的时频特征波;由地电场分钟值观测数据的时序叠加残差方法,研究嘉峪关、瓜州山的地电暴变化。结果表明:(1)两台地电场静日变化以两次起伏变化为主,无相位差,但两台之间日变幅差异较大;(2)地电场分量变化与地磁场正交分量变化显著相关;地电场与地磁场日变波形不同,极值时间有差异。2个台存在很明显的高频成分,在去除了高频变化后,其优势周期也相同,从大到小依次为12 h、8 h、24 h。地磁场H分量因存在磁暴影响,故高频变化较多,在去除了磁暴影响后,其优势周期从大到小依次为24 h、12 h、8 h;(3)当电磁暴扰动剧烈时,两台可以较清晰地记录到地电暴的完整变化。在发生电磁暴时,地电场与地磁场的相关性明显降低,且不同台、不同测向之间的变化幅度也不尽相同。两台东分量E_Y暴日的日变幅较静日明显增大,磁暴期间Y分量变化率与地电场东分量E_Y观测数据显著相关,由此说明:两台日变幅的不同与台站台址电导率有关,太阳风引起的电离层活动是引起了地电场日变化主因。引起电暴的原因可能不同于引起日变化的原因,主要是两台之间及不同测向之间的浅、深层电阻率和地质构造等诸多因素的结果。     

琼中地磁日变化记录准确度标定结果分析

对琼中地震台两套记录仪标定日连续多组基线值观测数据作对比分析,结果表明,该台两套记录仪日变化记录曲线一致性较好,测量误差除GM3偏角外,均满足《数字地磁台网观测资料质量评比办法》要求,基线值变化幅度稍显起伏,但能够真实反映地磁场日变化状态;标定时段内两套仪器间的基线值有一定差异,但不影响观测数据的可靠性。     

IGRF1980的检验

鉴于国际地磁场模式中没有应用到中国的地磁观测数据,要把国际地磁参考场(IGRF)作为中国的地磁背景场,那么地磁场各要素在各地区的差别是怎样呢?为了弄清这个问题,以利大家实际的应用,本文采用了几个方面的地磁观测数据与IGRF1980基本磁场(MF)、长期变化(SV)模式的计算值进行比较。(1)利用地磁台的年均值和年变率与IGRF1980模式的计算值比较;(2)利用1980.0中国复测点的观测值与其比较,(3)1980.0中国地磁场模式与IGRF1980的MF和SV模式相互比较。     

日食对地磁变化的影响

一、日食对地磁日变化的影响1.引言日食对地磁日变化的影响,是地磁学中令人感兴趣的课题之一。二十世纪初,鲍尔(Bauer)和诺德曼(Nordman)等人作了不少工作,但是,他们的观测结果都不能令人信服。查酱曼(Chapman)从理论上指出了日食对地磁场可能的影响,并强调了观测日食的重要性。五十年代以后,日食观测又重新活跃起来,埃格达尔(Egedal)等人研究了1954年6月30日的日食的地磁场效应,日本学者开展这方面的研究工作尤其活跃,卡托(Kato)先后观测了1955年6月20日、1958年10月12日和1962年2月5日的日全     

汶川地震前的地磁场日变化特征分析

近来很多学者报道强地震前地磁日变化异常现象.本文利用地面地磁观测台站分析了2008年5月12日汶川ML=8地震前约37天的地磁场的日变化特征,探讨了地震前地下电磁感应磁场的相对变化.分析结果表明:1)在地震之前,成都台(CDP)观测到地磁日变化的形态与其他台站相似,未见与地震相关变化;2)CDP的Z/H高于周边台站,在4月20日Z/H出现一个最大峰值(2.5);3)以4月20日为分界点,成都CDP台站的Z/H与恩施ENS台的Z/H的比值RCDP/ENS先增加后降低,周期越短变化趋势越明显.这些结果间接反映了震前CDP台地球内部电导率的变化信息.     

香港国际机场地磁测量结果初步研究

广东省地震局地磁项目测量组分别于2010年和2015年对香港国际机场磁罗经校正场(CCP)地磁场总强度F、磁偏角D、磁倾角Ⅰ进行了科学、规范、准确的地磁绝对测量。利用肇庆地磁台高精度的数字地磁观测资料,将香港国际机场磁罗经校正场(CCP)内各个测点在不同时间的测量数据进行了通化处理。根据2010年和2015年的地磁测量结果及香港地区历史地磁观测资料,通过初步研究可以看出香港国际机场地磁场F、D、I三要素时间变化特征及变化趋势与肇庆地磁台长期观测结果基本一致。香港国际机场地磁测量不仅是项严谨的工程项目测量任务,它还为香港地区地磁场变化的研究取得了第一手宝贵的观测数据,具有一定的地磁学研究价值。     

关于北京地磁台马丁仪观测值的改正

1958年以来:北京地磁台一直采用马丁(Mating)磁经緯仪提供观测数据。经使用发现,马丁仪的H、Z月均值有明显的与地磁场季节变化无关的年变化,为此通过分析该观测仪与核旋仪重迭观测时期的H、Z、F月均值之差和观测温度月均值的相关关系,找出修正马丁仪观测值的经验公式。结果表明:改正后马丁仪的月均值与核旋仪月均值之差的均方差为±3~γ,改正值与标准观测仪的实际比测值相吻合。     

北京地磁台的磁环境监测

对北京地磁台建台以来,台站周边环境随着北京城市化进程发生的变化做了较详细的描述.利用几次在台站地磁观测区范围内的地磁场梯度观测资料,分析了台站地磁观测场地磁场梯度的变化情况,并对现有地磁场梯度环境进行了评估.为北京地磁台及全国其他台站,在现有条件下的地磁观测工作提供了有益的参考.