發(fā)布時(shí)間：2023-03-04 20:34

　　航空磁測(cè)作為一種重要的地球物理勘探手段,具有探測(cè)效率高、適應(yīng)地形能力強(qiáng)等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的總場(chǎng)和總場(chǎng)梯度測(cè)量相比,航空三分量磁測(cè)可以獲取更加豐富的磁場(chǎng)信息,有利于對(duì)磁異常進(jìn)行定性分析和定量解釋。然而,由于地磁場(chǎng)隨時(shí)間和位置變化所產(chǎn)生的磁日變對(duì)三分量磁測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響不可忽略,因此消除磁日變的影響是提高航空磁測(cè)精度的重要環(huán)節(jié)。我國地磁臺(tái)站數(shù)量少,分布不均,若采用地磁臺(tái)站測(cè)量的磁日變信息進(jìn)行航空三分量補(bǔ)償,精度較低。為了獲取高精度的地磁日變化信息,本文基于磁通門傳感器和差分GPS方位角測(cè)量方法,設(shè)計(jì)了一種地面三分量磁日變測(cè)量裝置。本文首先介紹了磁日變起源,地磁場(chǎng)七要素及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,分析了基于磁通門傳感器的磁日變觀測(cè)原理,并基于此原理提出了利用差分GPS技術(shù)尋找地理北實(shí)現(xiàn)磁通門三軸定向的方法。由于磁通門磁軸與望遠(yuǎn)鏡光軸不嚴(yán)格平行存在定向誤差,對(duì)三軸定向方法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。理論分析了整個(gè)觀測(cè)過程可能帶來的誤差,通過正倒鏡觀測(cè)法和增大測(cè)點(diǎn)到標(biāo)志物距離等措施減小誤差。根據(jù)磁通門傳感器的工作原理及信號(hào)輸出特性,設(shè)計(jì)了低噪聲信號(hào)采集模塊硬件電路模塊,包括信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主控制器電路、存儲(chǔ)、...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 基于磁通門的地面三分量磁日變測(cè)量原理
    2.1 磁日變測(cè)量理論基礎(chǔ)
        2.1.1 日變場(chǎng)的起源
        2.1.2 地磁場(chǎng)要素
        2.1.3 磁日變觀測(cè)原理
    2.2 總體方案設(shè)計(jì)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁通門三軸定向方法
    3.1 磁通門傳感器三軸定向方法研究
        3.1.1 磁通門傳感器調(diào)水平
        3.1.2 磁通門傳感器三軸定向
    3.2 基于差分GPS的尋北方法
    3.3 測(cè)量誤差分析
        3.3.1 無磁經(jīng)緯儀自身誤差
        3.3.2 觀測(cè)誤差
        3.3.3 方位角測(cè)量誤差
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁日變測(cè)量裝置信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)
    4.1 信號(hào)采集模塊總體設(shè)計(jì)
    4.2 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 電壓匹配電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 單端轉(zhuǎn)差分電路設(shè)計(jì)
    4.3 主控與數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 MCU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示
        4.3.3 串口通信電路
        4.3.4 AD轉(zhuǎn)換模塊
    4.4 電源模塊設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
    5.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 SPI通信協(xié)議
        5.2.2 ADS131A04 模塊軟件設(shè)計(jì)
    5.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 人機(jī)交互設(shè)計(jì)
        5.3.2 GPS數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 磁日變測(cè)量裝置性能測(cè)試與野外實(shí)驗(yàn)
    6.1 測(cè)試環(huán)境及測(cè)試設(shè)備
    6.2 信號(hào)采集模塊整體性能測(cè)試
        6.2.1 系統(tǒng)測(cè)試實(shí)物
        6.2.2 采集模塊線性度校正
        6.2.3 ADS131A04 噪聲測(cè)試
    6.3 磁通門非線性校正
    6.4 野外磁日變對(duì)比測(cè)試
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3754956