衛(wèi)星在軌運行時,本體會產(chǎn)生一定的磁干擾,一般通過伸桿將傳感器遠離衛(wèi)星本體安裝,或者通過多個磁場傳感器測量磁場梯度的方法來消除衛(wèi)星本體的磁干擾.使用磁場梯度張量儀測量磁場梯度時,張量儀本身的構(gòu)型會給測量帶來誤差.通過對5種主要的張量儀構(gòu)型進行誤差仿真,對比5種構(gòu)型的張量測量誤差,發(fā)現(xiàn)十字形構(gòu)型張量儀的測量誤差最小.除了構(gòu)型帶來的誤差,張量儀的主要測量誤差還包括組成張量儀的三軸磁強計本身的誤差和非對準(zhǔn)誤差.本文使用橢球擬合算法對磁強計本身的誤差進行校正,校正后磁強計測量總場的均方根誤差為0.864nT.針對張量儀的非對準(zhǔn)誤差,提出了正交系間非對準(zhǔn)誤差的校正方法.仿真結(jié)果表明,校正后的非對準(zhǔn)角度誤差≤3.2×10^-5 rad,能夠很好地降低張量儀的非對準(zhǔn)誤差. 

【文章來源】：空間科學(xué)學(xué)報. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖６仿真分析結(jié)果??Ｆｉｇ．?６?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ａｎａｌｙｓｉｓ??

，構(gòu)成磁梯度張量儀的磁強計本??身誤差和安裝磁梯度張讀儀過程中造成的正交系間??非對準(zhǔn)誤差．在不考慮磁強計誤差和安裝誤差的情??況下，分析磁梯度張最儀構(gòu)型造成的測最誤差．??建立張最磁源模型．假定磁源目標(biāo)為點狀偶極??子，三維磁矩ｍｓ，叫）．以磁性目標(biāo)中心為坐??標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系遠離目標(biāo)的??點處磁場為??「Ｂ；??３ｘ２?—?ｒ２?３ｘｙ?３ｘｚ??Ｂｙ??４７ｒｒ５??３ｘｙ?３ｙ２?—?ｒ２?３ｙｚ??［ｂ，＼??３ｚｘ?３ｙｚ?３ｚ２?—?ｒ２?＿??（７）??圖５芷四商體構(gòu)型磁強計配覽方式??Ｆｉｇ．?５?Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｒｅｇｕｌａｒ?ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ??ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ??式中Ｓｊ；，Ｓ．ｓ為目標(biāo)磁場磁感應(yīng)強度ａｓ，，?ｙ和大的??分量，Ｍ為介質(zhì)磁導(dǎo)率，ｒ為Ｐ點到目標(biāo)的距離．為??簡便起見，可將ｆ舍去．??４７Ｔ??磁場禪度張量ｓ反映權(quán)沿三個正交坐??標(biāo)軸巧和＾的空間變化率，即??Ｑｘｘ?￣??＝ｄＢｘ／ｄｘ?＝??９ｘｒ２?—??１５ｘ３??ｃｃ十??ｊ＞７??３ｙｒ２?—?１５ｘ２ｙ?＾?３ｚｒ２?－??－１５ｘ２ｚ??ｙ?９??，７??９ｙｙ?￣??＝?ｄＢｙ／ｄｙ?＝??３ｘｒ２?—??ｌｂｘｙ２??十??ｒ??Ｔ?ｎ??９ｙｒ２?—?Ｉ５ｙ３??３ｚｒ２?—??１５ｙ２ｚ??ｒ＾ｌ??＂ｂｙ?１??ｊ＞７??９ｘｙ?￣??：ｄＢｘ／ｄｙ?＝??９ｙｒ２?—??１５ｘ２ｙ??＾ｘ￣＼￣??ｒ??７?７１??３ｘｒ２?—?１５ｘｙ２??１５ｘｙｚ??９ｚｙ?￣??ｊ＞Ｔ??＝?ｄＢｚ／ｄｙ?＝??＂°ｙ??１５ｘｙｘ??＾．７?

杜昱辰等：基于矢量磁？計的磁場櫸度．張量仗誤．羞校正方法??ＳＸ７??可以將測量平面投影到Ｃｔｅ？／?Ｔ－面上，投影的４個頂??點分別為（１２，?１２）／（１２；?２８），?（２８，?１２），?（２８，?２８）．在??測鐘Ｋ中分別對５種構(gòu)型的磁梯度張最儀進行偶極??子磁源的磁場梯度張量側(cè)量仿真，并與理論計算偶極??子磁場梯度張量進行比較，得到各構(gòu)型的張量測量誤??差＋測量平面的仿真結(jié)果如圖６所示、．??分別對５種構(gòu)型９個張最分最進行測最仿真，??并與理論計算得到的磁場梯度張置進行比較（這里??僅給出ｆｅｙ，如的仿真結(jié)果），縱坐標(biāo)軸為磁場??梯度張景，另外兩個軸為測量點，仿真結(jié)果如圖７？１２??所示．從圖７？１２可以看出，不同構(gòu)型的張景儀測貴??結(jié)果與理論計算結(jié)果存在差異．表１列出了?Ｓ種構(gòu)??型９個張量分量計算結(jié)果相對于理論計算張量分量??的均方根誤差．從表１中各構(gòu)型的測量誤差百分比??可以推斷，各種構(gòu)型的測讀準(zhǔn)確性從優(yōu)至差的順序為??十字形構(gòu)型、正方形構(gòu)型、蘭角形構(gòu)型、正Ｍ面體構(gòu)??型、直角Ｍ面體構(gòu)型．因此，十字形的磁梯度張景儀??構(gòu)型十分適用于磁場梯度張最測量．??表１?各種磁通門張量結(jié)構(gòu)測量誤差（％）??Ｔａｂｌｅ?１?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｅｒｒｏｒ?（％）?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｆｌｕｘｇａｔｅ?ｔｅｎｓｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??構(gòu)型??Ｑｘｘ??９ｘｙ??９ｘｚ??９ｙｘ??９ｙｙ??９ｙｚ??Ｑｚｘ??９ｚｙ??Ｑｚｚ??平均誤差??十字形??０．１７??０．１??０．１８??０．１??０．１９??０．１８??０．１８??０．１８??０．２６??０．１７??２角形??１１??６．９??１．４

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3519587