一種在地磁場(chǎng)中測(cè)量衛(wèi)星的剩磁和感磁的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝置及方法，其特征在于，所述裝置包含：三軸磁強(qiáng)計(jì)，轉(zhuǎn)臺(tái)，衛(wèi)星和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈；所述的衛(wèi)星布放于轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸位于磁的南北、東西和垂直方向，用于測(cè)量磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的磁場(chǎng)；所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈放置需滿足的條件為：使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸均有磁場(chǎng)投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。本發(fā)明的技術(shù)方案可以使地磁場(chǎng)中區(qū)分衛(wèi)星磁矩的剩磁和感磁，并利用感磁系數(shù)將地磁場(chǎng)引起的感磁去掉，從而衛(wèi)星測(cè)量到的是真實(shí)的磁場(chǎng)。
【專利說明】一種在地磁場(chǎng)中測(cè)量衛(wèi)星的剩磁和感磁的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是地磁場(chǎng)中用人工場(chǎng)的方法測(cè)量衛(wèi)星磁矩中的剩磁和感磁，從而對(duì)衛(wèi)星的 磁場(chǎng)測(cè)量進(jìn)行修正。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星的磁矩影響衛(wèi)星的姿態(tài)、運(yùn)行軌道和星上磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的精度，所述的衛(wèi)星的 磁矩，在衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)它和地磁場(chǎng)間的相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生力矩。因此，通過測(cè)量衛(wèi)星的磁矩， 進(jìn)而能夠減小和消除衛(wèi)星磁矩對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)和運(yùn)行軌道的影響是亟待解決的技術(shù)問題。
[0003] 現(xiàn)有的測(cè)量衛(wèi)星的磁矩的方法包含：懸掛法，球面作圖法、赤道作圖法和偶極子 法。目前用得較多的是赤道作圖法和偶極子法。上述這些方法各有特點(diǎn)，它們共同的一個(gè) 缺陷是不能把磁矩中的剩磁和感磁區(qū)分開。同時(shí)衛(wèi)星在地磁場(chǎng)中運(yùn)行，它的感磁隨地磁場(chǎng) 大小和方向的變化而變化，而不是一個(gè)固定的值。因此如何將衛(wèi)星在磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)的剩磁 和感磁進(jìn)行分離不僅對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)和運(yùn)行軌道有影響，而且對(duì)磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量地磁場(chǎng)的精度也 有很大的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是把在地磁場(chǎng)中測(cè)量到的磁矩中的剩磁和感磁區(qū)分開來，而且對(duì)衛(wèi) 星測(cè)量到的地磁場(chǎng)進(jìn)行修正，而得到真實(shí)的地磁場(chǎng)值。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝 置，所述裝置包含：三軸磁強(qiáng)計(jì)，轉(zhuǎn)臺(tái)，衛(wèi)星和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈；
[0006] 所述的衛(wèi)星布放于轉(zhuǎn)臺(tái)上；
[0007] 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸位于磁的南北、東西和垂直方向，用于測(cè)量磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)坐 標(biāo)軸方向上的磁場(chǎng)；
[0008] 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈放置需滿足的條件為：使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸均有 磁場(chǎng)投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
[0009] 基于上述裝置，本發(fā)明提供了一種用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，所述方法 包含：
[0010] 步驟101)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸、Y軸和z軸的感磁系數(shù)α、β、γ ;
[0011] 步驟102)并根據(jù)得到的各個(gè)感磁系數(shù)將地磁場(chǎng)中測(cè)量到的磁矩的剩磁和感磁進(jìn) 行區(qū)分。
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明還提供了另一種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁 和感磁裝置，所述裝置包含：三軸磁強(qiáng)計(jì)，轉(zhuǎn)臺(tái)，衛(wèi)星、伸桿和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈；
[0013] 磁強(qiáng)計(jì)裝在衛(wèi)星上或通過展開的伸桿與衛(wèi)星相連，且將磁強(qiáng)計(jì)與衛(wèi)星放置在轉(zhuǎn)臺(tái) 上；
[0014] 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)位于磁的南北或東西方向，用于測(cè)量三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的磁場(chǎng)；
[0015] 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈放置需滿足如下條件：能使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸均 有磁場(chǎng)投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
[0016] 此外，本發(fā)明提供了一種基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方法，該方法基 于上述的兩種裝置將磁矩中的剩磁和感磁進(jìn)行分離，所述方法包含：
[0017] 步驟201)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X、Y和Z軸的感磁系數(shù)；
[0018] 步驟202)分別測(cè)量衛(wèi)星在地磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)的X、Y和Z軸的磁場(chǎng)，并根據(jù)測(cè)量得到 的磁場(chǎng)強(qiáng)度值得到的各個(gè)感磁系數(shù)，再將地磁場(chǎng)中測(cè)量的磁矩中的剩磁和感磁進(jìn)行區(qū)分；
[0019] 步驟203)通過三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量衛(wèi)星在飛行中的Χ、Υ和Ζ軸的磁場(chǎng)值，再依據(jù)感磁 系數(shù)通過換算得到真實(shí)的磁場(chǎng)值。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：它可以將測(cè)量到的衛(wèi)星磁矩分離出剩 磁和感磁，并在有磁強(qiáng)計(jì)的衛(wèi)星上，得到真實(shí)的磁場(chǎng)。即本發(fā)明在地磁場(chǎng)中進(jìn)行測(cè)量衛(wèi)星的 磁矩，并將剩磁和感磁區(qū)分開來；而且在此基礎(chǔ)上可對(duì)測(cè)量到的地磁場(chǎng)進(jìn)行修正獲得真實(shí) 的地磁場(chǎng)值。不需要大的線圈系統(tǒng)成本大大下降。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的地磁場(chǎng)中測(cè)量磁矩并區(qū)分剩磁和感磁示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明的地磁場(chǎng)中測(cè)量磁矩并區(qū)分剩磁和感磁示意圖（磁強(qiáng)計(jì)直接安裝在 衛(wèi)星上）；
[0023] 圖3是本發(fā)明的地磁場(chǎng)中測(cè)量磁矩并區(qū)分剩磁和感磁示意圖（磁強(qiáng)計(jì)通過伸桿安 裝在衛(wèi)星上）。
[0024] 附圖標(biāo)識(shí)：
[0025] 1、三軸磁強(qiáng)計(jì)2、衛(wèi)星
[0026] 3、轉(zhuǎn)臺(tái)4、伸桿
[0027] 5、人工場(chǎng)線圈
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029] 實(shí)施例1，
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝置，所述裝 置包含：三軸磁強(qiáng)計(jì)1，轉(zhuǎn)臺(tái)3,衛(wèi)星2和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈5 ;
[0031] 所述的衛(wèi)星2布放于轉(zhuǎn)臺(tái)3上；
[0032] 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)1三個(gè)軸位于磁的南北、東西和垂直方向，用于測(cè)量磁強(qiáng)計(jì)三個(gè) 坐標(biāo)軸方向上的磁場(chǎng)；
[0033] 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈5放置需滿足的條件為：使三軸磁強(qiáng)計(jì)1三個(gè)軸 均有磁場(chǎng)投影，且線圈5產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
[0034] 基于上述裝置，本發(fā)明還提供一種用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，所述方法 包含：
[0035] 步驟101)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸、Υ軸和Ζ軸的感磁系數(shù)α、β、Υ ;
[0036] 步驟102)并根據(jù)得到的各個(gè)感磁系數(shù)將地磁場(chǎng)中測(cè)量到的磁矩的剩磁和感磁進(jìn) 行區(qū)分。
[0037] 可選的，上述步驟101)包含：
[0038] 步驟101-1)采用如下方法獲得X軸的感磁系數(shù)：
[0039] 步驟101-1-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，在衛(wèi)星的赤 道面上，距離衛(wèi)星中心，三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，其X軸與磁的東西方向一致，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)使X方向 測(cè)量的磁場(chǎng)值最大，獲得第一磁場(chǎng)值；
[0040] 步驟101-1-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，將該線圈放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，使其在X方向 產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000nT以上，再測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，獲得第二磁場(chǎng)值；
[0041] 步驟101-1-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的此時(shí)X方向的磁場(chǎng)值，且該磁 場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)；
[0042] 步驟101-1-4)計(jì)算第二磁場(chǎng)值與第一磁場(chǎng)值的差值，該差值為人工磁場(chǎng)和人工 磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和；
[0043] 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-1-3)獲得的人工產(chǎn) 生的磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁；
[0044] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為X軸的感磁系數(shù)α ;
[0045] 步驟101-2)采用如下方法獲得Υ軸的感磁系數(shù)：
[0046] 步驟101-2-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，在衛(wèi)星的赤 道面上，距離衛(wèi)星中心，三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，其Υ軸與磁的東西方向一致，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)使Υ方向 測(cè)量的磁場(chǎng)值最大，獲得第三磁場(chǎng)值；
[0047] 步驟101-2-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，將該線圈放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，其在Υ方向產(chǎn) 生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000ηΤ以上，再測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，獲得第四磁場(chǎng)值；
[0048] 步驟101-2-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的此時(shí)Υ方向的磁場(chǎng)值，且該磁 場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)；
[0049] 步驟101-2-4)計(jì)算第四磁場(chǎng)值與第三磁場(chǎng)值的差值，該差值為人工磁場(chǎng)和人工 磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和；
[0050] 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-2-3)獲得的人工 產(chǎn)生的磁場(chǎng),進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁；
[0051] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Υ軸的感磁系數(shù)β ;
[0052] 步驟101-3)采用如下方法獲得Ζ的感磁系數(shù)：
[0053] 步驟101-3-1)將三軸磁強(qiáng)計(jì)放在磁的南北方向上或東西方向，在衛(wèi)星的赤道面 上，距離衛(wèi)星中心，三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，在衛(wèi)星的赤道面上三軸磁強(qiáng)計(jì)的Ζ軸與水平面垂 直，測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值，獲得第五磁場(chǎng)值；
[0054] 步驟101-3-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，其在Ζ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000ηΤ以上， 再測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值作為第六磁場(chǎng)值；
[0055] 步驟101-3-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的此時(shí)Ζ方向的磁場(chǎng)值，作為地 磁場(chǎng)和人工場(chǎng)之和；
[0056] 步驟101-3-4)去掉人工場(chǎng)，獲得地磁場(chǎng)；
[0057] 計(jì)算第六磁場(chǎng)值與第五磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和；
[0058] 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和及步驟101-3-3)和101-3-4)之差 獲得的人工磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁；
[0059] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Z軸的感磁系數(shù)Y。
[0060] 可選的，上述步驟102)進(jìn)一步包含：
[0061] 步驟102-1)采用如下公式分離X軸的剩磁和感磁：
[0062] 剩磁 Bxs = 87(1+0)
[0063] 感磁 Bxse = a Bxs
[0064] 其中，α為X軸的感磁系數(shù)，Bx為測(cè)到的第一磁場(chǎng)值；
[0065] 102-2)采用如下公式分離Y軸的剩磁和感磁：
[0066] 剩磁 BYS = ΒγΛ?+β)
[0067] 感磁 BYS(； = β BYS
[0068] 其中，β為Y軸的感磁系數(shù)，BY為測(cè)到的第三磁場(chǎng)值；
[0069] 102-3)采用如下公式分離Ζ軸的剩磁和感磁：
[0070] 剩磁 Bzs = (Bz - BZD (1+ γ ))八1+ γ )
[0071] 感磁 Bzsc = Y Bzs
[0072] 其中，Y為Z軸的感磁系數(shù)，BZS測(cè)到的第五地磁場(chǎng)。
[0073] 總之，實(shí)施例1的提供的剩磁感磁的分離過程如下，如圖1 :
[0074] 地磁場(chǎng)中測(cè)量磁矩中區(qū)分剩磁和感磁的方法必須在地磁場(chǎng)穩(wěn)定，并無干擾的環(huán)境 中進(jìn)行。
[0075] 把衛(wèi)星（2)放在轉(zhuǎn)臺(tái)⑶上，三軸磁強(qiáng)計(jì)⑴放在磁的東西的方向上，在衛(wèi)星（2) 的赤道面上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的X軸與磁的東西的方向一致，則地磁場(chǎng)在X軸上的投影為 零，因此X軸的讀數(shù)為：B x = BXS+BXSG ;
[0076] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)則產(chǎn)生Βχκ和。即可求出X軸方向上的感 磁系數(shù)α ,而得到X軸方向上的剩磁和感磁為：
[0077] 剩磁 Bxs = Βχ/ (1+ α )和感磁 Bxsc = BX_BXS
[0078] 其中，Bx為X方向測(cè)到的磁場(chǎng)，Bxs和Bxse為X方向測(cè)到的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁， Βχκ和Βχκ;為X方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng)和它產(chǎn)生的感磁。α為感磁系數(shù)。
[0079] 把衛(wèi)星（2)放在轉(zhuǎn)臺(tái)⑶上，三軸磁強(qiáng)計(jì)⑴放在磁的東西的方向上，在衛(wèi)星（2) 的赤道面上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的Υ軸與磁的東西的方向一致，則地磁場(chǎng)在Υ軸上的投影為 零，因此Υ軸的讀數(shù)為：B Y = BYS+BYS(；
[0080] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)則產(chǎn)生。即可求出Y軸方向上的感 磁系數(shù)β ,而得到Υ軸方向上的剩磁和感磁為：
[0081] 剩磁 BYS = Βγ/ (1+ β )和感磁 BYS(； = BY_BYS
[0082] 其中，BY為Y方向測(cè)到的磁場(chǎng)，BYS和BYse為Y方向測(cè)到的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁， BYR和Βγκ;為Υ方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng)和它產(chǎn)生的感磁。β為Υ方向的感磁系數(shù)。
[0083] 將三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)放在磁的南北的方向上（或東西方向），在衛(wèi)星（2)的赤道面 上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的Ζ軸與水平面垂直，因此Ζ軸的讀數(shù)為：
[0084] Βζ - Bzs+Bzsg+Bzd+Bzdg
[0085] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)則產(chǎn)生Βζκ和即可求出Z軸方向上的感 磁系數(shù)Υ ,而得到Ζ軸方向上的剩磁和感磁為：
[0086] 剩磁 Bzs = (Bz - BZD (1+ γ )) / (1+ γ )和感磁 BZS(； = γ Bzs
[0087] 其中，Bz為Z方向測(cè)到的磁場(chǎng)，Bzs和Bzse為Z方向的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁，B zd 和BZDe為Z方向測(cè)到的地磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁，Βζκ和BZKe為Z方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng) 和它產(chǎn)生的感磁。Y為Z方向的感磁系數(shù)。
[0088] 實(shí)施例2，
[0089] 本發(fā)明實(shí)施例2還提供一種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝置（如圖2 所示），所述裝置包含：三軸磁強(qiáng)計(jì)1，轉(zhuǎn)臺(tái)3,衛(wèi)星2、伸桿4和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈5 ;
[0090] 通過展開的伸桿4將磁強(qiáng)計(jì)與衛(wèi)星2相連，且將磁強(qiáng)計(jì)與衛(wèi)星放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上； [0091] 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)1位于磁的南北或東西方向，用于測(cè)量三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的磁 場(chǎng)；
[0092] 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈5放置需滿足如下條件：能使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸 均有磁場(chǎng)投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
[0093] 此外基于上述裝置，本發(fā)明提供一種基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方 法，具體包含：
[0094] 步驟201)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X、Y和Z軸的感磁系數(shù)；
[0095] 步驟202)分別測(cè)量衛(wèi)星在地磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)的X、Y和Z軸的磁場(chǎng)，并根據(jù)測(cè)量得到 的磁場(chǎng)強(qiáng)度值得到的各個(gè)感磁系數(shù)，再將地磁場(chǎng)中測(cè)量的磁矩中的剩磁和感磁進(jìn)行區(qū)分；
[0096] 步驟203)通過三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量衛(wèi)星在飛行中的Χ、Υ和Ζ軸的磁場(chǎng)值，再依據(jù)感磁 系數(shù)通過換算得到真實(shí)的磁場(chǎng)值。
[0097] 可選的，上述步驟201)包含：
[0098] 步驟201-1)采用如下方法獲得X的感磁系數(shù)：
[0099] 步驟201-1-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)連接在衛(wèi)星上，在衛(wèi)星的赤道上 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)使三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸與地磁場(chǎng)的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，獲得 第七磁場(chǎng)值；
[0100] 步驟201-1-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，將該線圈放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，使其在X方向 產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000ηΤ以上，再測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，獲得第八磁場(chǎng)值；
[0101] 步驟201-1-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置 和方向不變，測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)；
[0102] 步驟101-1-4)計(jì)算第八磁場(chǎng)值與第七磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng) 產(chǎn)生的感磁的和；
[0103] 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟201-1-3)獲得的人工 產(chǎn)生的磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁；
[0104] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的剩磁的比值，將該比值作為X軸的感磁系數(shù) α ;
[0105] 步驟201-2)采用如下方法獲得Υ軸的感磁系數(shù)：
[0106] 步驟201-2-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)連接在衛(wèi)星上，在衛(wèi)星的赤道上 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)使三軸磁強(qiáng)計(jì)的Υ軸與地磁場(chǎng)的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，測(cè)量 此時(shí)的Υ軸方向的磁場(chǎng)值，獲得第九磁場(chǎng)值；
[0107] 步驟201-2-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，將該線圈放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，產(chǎn)生人工場(chǎng)， 使其在Υ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000ηΤ以上，再測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，獲得第十磁場(chǎng) 值；
[0108] 步驟201-2-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置 和方向不變，測(cè)量此時(shí)的Y方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)；
[0109] 步驟201-2-4)計(jì)算第十磁場(chǎng)值與第九磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng) 產(chǎn)生的感磁的和；
[0110] 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟201-2-3)獲得的人工產(chǎn) 生的磁場(chǎng),進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁；
[0111] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值,將該比值作為Y軸的感磁系數(shù)β ;
[0112] 步驟201-3)采用如下方法獲得Ζ的感磁系數(shù)：
[0113] 步驟201-3-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)連接在衛(wèi)星上，在衛(wèi)星的赤道上 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)使三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸或Υ軸與地磁場(chǎng)的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng) 值，獲得第十一磁場(chǎng)值；
[0114] 步驟201-3-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，將該線圈放置于轉(zhuǎn)臺(tái)附近，使其在Ζ方向 產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)在5000ηΤ以上，再測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值，獲得第十二磁場(chǎng)值；
[0115] 步驟201-3-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置 和方向不變，測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值，將測(cè)量的Ζ方向的磁場(chǎng)值為地磁場(chǎng)和人工場(chǎng)之 和；
[0116] 步驟201-3-4)去掉人工場(chǎng)，獲得沒有人工場(chǎng)存在時(shí)的地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)值；
[0117] 計(jì)算第十二磁場(chǎng)值與第十一磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的 和；
[0118] 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和及步驟201-3-3)和201-3-4)之 差獲得的人工磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁；
[0119] 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Ζ軸的感磁系數(shù)Υ。
[0120] 可選的，上述步驟202)進(jìn)一步包含：
[0121] 步驟202-1)采用公式分離X軸的剩磁和感磁：
[0122] 剩磁 Bxs = 87(1+0)
[0123] 感磁 Bxse = a Bxs
[0124] 其中，α是X軸的感磁系數(shù)，BX為測(cè)到的第七磁場(chǎng)；
[0125] 202-2)采用如下公式分離Y軸的剩磁和感磁：
[0126] 剩磁 BYS = ΒγΛ?+β)
[0127] 感磁 BYse = β BYS
[0128] 其中，β是Y軸的感磁系數(shù)，BYS為測(cè)到的第九磁場(chǎng)值；
[0129] 202-3)采用如下公式分離Z軸的剩磁和感磁：
[0130] 剩磁 Bzs = (Bz_Bzd(1+y)V(1+y)
[0131] 感磁 Bzsc= yBzs
[0132] 其中，Y是Z軸的感磁系數(shù)，BZ是測(cè)到的第^^一地磁場(chǎng)。
[0133] 可選的，上述步驟203)進(jìn)一步包含：
[0134] 步驟203-1)采用如下方法獲得X軸的真實(shí)磁場(chǎng)：
[0135] 步驟203-1-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的X軸的磁場(chǎng)值作為第十三磁場(chǎng)值Bx :
[0136] Bx - Bxs+Bxsg+Bxd+Bxdg
[0137] 步驟203-1-2)根據(jù)第七磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)α和第十三磁場(chǎng)值化，得到X方 向上真正的地磁場(chǎng)B XD的值是：
[0138] Βχη = (Bx-Bxs (1+ a )) / (1+ a )
[0139] 步驟203-2)采用如下方法獲得Y軸的真實(shí)磁場(chǎng)：
[0140] 步驟203-2-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的Y軸的磁場(chǎng)值作為第十四磁場(chǎng)值Βγ :
[0141] Βγ - Bys+Bysg+ByD+ByDG
[0142] 步驟203-2-2)根據(jù)第八磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)β和第十四磁場(chǎng)值&，得到Y(jié)方 向上真正的地磁場(chǎng)B YD的值是：
[0143] By；, = (BY-BYS (1+β )) / (1+β )
[0144] 步驟203-3)采用如下方法獲得Ζ軸的真實(shí)磁場(chǎng)：
[0145] 步驟203-3-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的Ζ軸的磁場(chǎng)值作為第十五磁場(chǎng)值Βζ :
[0146] Βζ - Bzs+Bzsg+Bzd+Bzdg
[0147] 步驟203-3-2)根據(jù)第九磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)γ和第十五磁場(chǎng)值BZ，得到Z方 向上真正的地磁場(chǎng)值B ZD是：
[0148] Bzd = (Bz-Bzs (1+ y)) / (1+ y)
[0149] 總之，實(shí)施例2提供的剩磁感磁分離的方法為（如圖2和圖3所示）：
[0150] 把衛(wèi)星（2)放在轉(zhuǎn)臺(tái)（3)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)直接或通過伸桿（4)連接到衛(wèi)星（2) 上，在衛(wèi)星（2)的赤道面上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（3)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的X軸與地磁場(chǎng)的東西的方向 一致，因?yàn)閄軸的讀數(shù)為：B x = Bxs+Bxsg
[0151] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)，貝U產(chǎn)生Βχκ和Βχκ；。即可求出X軸方向上的 感磁系數(shù)a ,而得到X軸方向上的剩磁和感磁為：
[0152] Bxs = Bx/ (1+ a )和 BXS(； = BX_BXS
[0153] 其中，Bx為X方向測(cè)到的磁場(chǎng)，Bxs和Bxse為X方向測(cè)到的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁， Βχκ和Βχκ;為X方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng)和它產(chǎn)生的感磁。a為感磁系數(shù)。
[0154] 把衛(wèi)星（2)放在轉(zhuǎn)臺(tái)（3)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)直接或通過伸桿（4)連接到衛(wèi)星（2) 上，在衛(wèi)星（2)的赤道面上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（3)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的Y軸與地磁場(chǎng)的東西的方向 一致，因?yàn)閅軸的讀數(shù)為：B Y = BYS+BYS(；
[0155] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)則產(chǎn)生。即可求出Y軸方向上的感 磁系數(shù)β ,而得到Υ軸方向上的剩磁和感磁為：
[0156] BYS = Βγ/ (1+β )和 BYSG = BY_BYS
[0157] 其中，BY為Y方向測(cè)到的磁場(chǎng)，BYS和BYse為Y方向測(cè)到的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁， BYR和Βγκ;為Υ方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng)和它產(chǎn)生的感磁。β為Υ方向的感磁系數(shù)。
[0158] 把衛(wèi)星（2)放在轉(zhuǎn)臺(tái)（3)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)直接或通過伸桿（4)連接到衛(wèi)星（2) 上，衛(wèi)星（2)在的赤道面上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)（3)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)（1)的X軸（或Υ軸）與磁的東西 的方向一致，因此Ζ軸的讀數(shù)為：
[0159] Βζ - Bzs+Bzsg+Bzd+Bzdg ,
[0160] 可移動(dòng)的人工場(chǎng)線圈（5)加上人工場(chǎng)
[0161] Bz - Bzs+Bzsg+Bzd+Bzdg+B ze+Bzeg
[0162] 貝U產(chǎn)生Βζκ和BZKe。即可求出Y軸方向上的感磁系數(shù)Y，而得到Y(jié)軸方向上的剩磁 和感磁為：
[0163] 剩磁 Bzs = (Bz-Bzd(1+y)V(1+y)和感磁 Bzsg = YBZS
[0164] 其中，Bz為Z方向測(cè)到的磁場(chǎng)，Bzs和Bzse為Z方向的剩磁和剩磁產(chǎn)生的感磁，B zd 和BZDe為Z方向測(cè)到的地磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁，Βζκ和BZKe為Z方向測(cè)到的人工磁化場(chǎng) 和它產(chǎn)生的感磁。Y為Z方向的感磁系數(shù)。
[0165] 根據(jù)方法二求得的感磁系數(shù)，我們可以對(duì)測(cè)量到的地磁場(chǎng)進(jìn)行修正，得到X、Y、Z 三個(gè)方向真實(shí)的地磁場(chǎng)，，方法如下：
[0166] Βχη = (Bx-B xs (1+ α )) / (1+ α )
[0167] By；, = (BY-B YS (1+β )) / (1+β )
[0168] Bzd = (B z-Bzs (1+ y)) / (1+ y)
[0169] 此方法也可用于小型飛行器（導(dǎo)彈和無人機(jī)等）和由各種指令所產(chǎn)生的磁場(chǎng)變 化。
[0170] 用此方法我們可以從測(cè)量的磁場(chǎng)中消除地磁場(chǎng)所產(chǎn)生感磁的影響，使得測(cè)量到的 是地磁場(chǎng)。
[0171] 最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝置，其特征在于，所述裝置包含：三 軸磁強(qiáng)計(jì)，轉(zhuǎn)臺(tái)，衛(wèi)星和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈； 所述的衛(wèi)星布放于轉(zhuǎn)臺(tái)上； 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸位于磁的南北、東西和垂直方向，用于測(cè)量磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)坐標(biāo)軸 方向上的磁場(chǎng)； 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈放置需滿足的條件為：使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸均有磁場(chǎng) 投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
2. -種用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，該方法基于權(quán)利要求1記載的用于分離磁 矩中的剩磁和感磁裝置，所述方法包含： 步驟101)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸、Y軸和Z軸的感磁系數(shù)α、β、Y ; 步驟102)并根據(jù)得到的各個(gè)感磁系數(shù)將地磁場(chǎng)中測(cè)量到的磁矩的剩磁和感磁進(jìn)行區(qū) 分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，其特征在于，所述步驟 101)包含： 步驟101-1)采用如下方法獲得X軸的感磁系數(shù)： 步驟101-1-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置在衛(wèi)星的赤道面上，距離衛(wèi)星 中心三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，其X軸與地磁場(chǎng)的東西方向一致，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)使X方向測(cè)量的磁場(chǎng)值 最大，獲得第一磁場(chǎng)值； 步驟101-1-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在X方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000ηΤ以上， 再測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，獲得第二磁場(chǎng)值； 步驟101-1-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的此時(shí)X方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值 為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)； 步驟101-1-4)計(jì)算第二磁場(chǎng)值與第一磁場(chǎng)值的差值，該差值為人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng) 產(chǎn)生的感磁的和； 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-1-3)獲得的人工產(chǎn)生的 磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為X軸的感磁系數(shù)α ; 步驟101-2)采用如下方法獲得Υ軸的感磁系數(shù)： 步驟101-2-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，將三軸磁強(qiáng)計(jì)放置在衛(wèi)星的赤道面上，距離衛(wèi)星 中心三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，其Υ軸與地磁場(chǎng)的東西方向一致，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)使Υ方向測(cè)量的磁場(chǎng)值 最大，獲得第二磁場(chǎng)值； 步驟101-2-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在Υ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000ηΤ以上， 再測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，獲得第四磁場(chǎng)值； 步驟101-2-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的此時(shí)Υ方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值 為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)； 步驟101-2-4)計(jì)算第四磁場(chǎng)值與第三磁場(chǎng)值的差值，該差值為人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng) 產(chǎn)生的感磁的和； 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟101-2-3)獲得的人工產(chǎn)生 的磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Y軸的感磁系數(shù)β ; 步驟101-3)采用如下方法獲得Ζ的感磁系數(shù)： 步驟101-3-1)同上將三軸磁強(qiáng)計(jì)放在地磁場(chǎng)的南北方向或東西方向上，在衛(wèi)星的赤 道面上，距離衛(wèi)星中心，三個(gè)衛(wèi)星半徑以上，三軸磁強(qiáng)計(jì)的Ζ軸與水平面垂直，測(cè)量此時(shí)的Ζ 方向的磁場(chǎng)值，獲得第五磁場(chǎng)值； 步驟101-3-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在Ζ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000ηΤ以上， 再測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值作為第六磁場(chǎng)值； 步驟101-3-3)將衛(wèi)星移走，記錄三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的Ζ方向測(cè)到的磁場(chǎng)值，為地磁場(chǎng)和 人工場(chǎng)之和； 步驟101-3-4)去掉人工場(chǎng)，獲得地磁場(chǎng)； 計(jì)算第六磁場(chǎng)值與第五磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和； 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和及步驟101-3-3)和101-3-4)之差獲得 的人工磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Ζ軸的感磁系數(shù)γ。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于分離磁矩中的剩磁和感磁方法，其特征在于，所述步驟 102)進(jìn)一步包含： 步驟102-1)采用如下公式分離X軸的剩磁和感磁： 剩磁 Bxs = Βχ/(1+α ) 感磁 Bxse = a Bxs 其中，α為X軸的感磁系數(shù)，Bx為測(cè)到的第一磁場(chǎng)值； 102-2)采用如下公式分離Y軸的剩磁和感磁： 剩磁 BYS = Βγ/ (1+ β ) 感磁 BYse = β BYS 其中，β為Υ軸的感磁系數(shù)，BY為測(cè)到的第三磁場(chǎng)值； 102-3)采用如下公式分離Z軸的剩磁和感磁： 剩磁 Bzs = (Bz - BZD (1+ γ )) / (1+ γ ) 感磁 Bzse = γ Bzs 其中，Υ為Ζ軸的感磁系數(shù)，BZS第五磁場(chǎng)值的差值。
5. -種用于地磁場(chǎng)中分離磁矩中的剩磁和感磁裝置，其特征在于，所述裝置包含：三 軸磁強(qiáng)計(jì)，轉(zhuǎn)臺(tái)，衛(wèi)星、伸桿和用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈； 所述的衛(wèi)星上的磁強(qiáng)計(jì)同衛(wèi)星布放于轉(zhuǎn)臺(tái)上，若磁強(qiáng)計(jì)與衛(wèi)星有伸桿相連，伸桿必須 完全打開； 所述三軸磁強(qiáng)計(jì)位于磁的南北或東西方向，用于測(cè)量三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的磁場(chǎng)； 所述的用于產(chǎn)生人工磁場(chǎng)的線圈放置需滿足如下條件：能使三軸磁強(qiáng)計(jì)三個(gè)軸均有磁 場(chǎng)投影，且線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使衛(wèi)星感磁材料的感應(yīng)磁場(chǎng)在線性范圍內(nèi)。
6. -種基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方法，該方法基于權(quán)利要求5記載的用 于分離磁矩中的剩磁和感磁裝置，所述方法包含： 步驟201)分別測(cè)量三軸磁強(qiáng)計(jì)的X、Y和Z軸的感磁系數(shù)； 步驟202)根據(jù)得到的各個(gè)感磁系數(shù)，將地磁場(chǎng)中測(cè)量的磁矩中的剩磁和感磁進(jìn)行區(qū) 分； 步驟203)通過三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量衛(wèi)星在飛行中的X、Y和Z軸的磁場(chǎng)值，再依據(jù)感磁系數(shù) 通過換算得到真實(shí)的磁場(chǎng)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方法，其特征在于， 所述步驟201)包含： 步驟201-1)采用如下方法獲得X的感磁系數(shù)： 步驟201-1-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)直接安裝在或通過伸桿連接到衛(wèi)星 上，轉(zhuǎn)臺(tái)在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸與地磁的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的X方向 的磁場(chǎng)值，獲得第七磁場(chǎng)值； 步驟201-1-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在X方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000nT以上， 再測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，獲得第八磁場(chǎng)值； 步驟201-1-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置和方 向不變，測(cè)量此時(shí)的X方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)； 步驟101-1-4)計(jì)算第八磁場(chǎng)值與第七磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生 的感磁的和； 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟201-1-3)獲得的人工產(chǎn)生 的磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的剩磁的比值，將該比值作為X軸的感磁系數(shù)α ; 步驟201-2)采用如下方法獲得Υ軸的感磁系數(shù)： 步驟201-2-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)直接安裝在或通過伸桿連接到衛(wèi)星 上，轉(zhuǎn)臺(tái)在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)的Υ軸與地磁的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的Υ軸方 向的磁場(chǎng)值，獲得第九磁場(chǎng)值； 步驟201-2-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在Υ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000ηΤ以上， 產(chǎn)生人工場(chǎng)，再測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，獲得第十磁場(chǎng)值； 步驟201-2-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置和方 向不變，測(cè)量此時(shí)的Υ方向的磁場(chǎng)值，且該磁場(chǎng)值為人工產(chǎn)生的磁場(chǎng)； 步驟201-2-4)計(jì)算第十磁場(chǎng)值與第九磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生 的感磁的和； 然后再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生的感磁的和及步驟201-2-3)獲得的人工產(chǎn)生的 磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Υ軸的感磁系數(shù)β ; 步驟201-3)采用如下方法獲得Ζ的感磁系數(shù)： 步驟201-3-1)將衛(wèi)星放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，三軸磁強(qiáng)計(jì)直接安裝在或通過伸桿連接到衛(wèi)星 上，轉(zhuǎn)臺(tái)在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，使三軸磁強(qiáng)計(jì)的X軸或Υ軸與磁的東西方向一致，測(cè)量此時(shí)的Ζ 方向的磁場(chǎng)值，獲得第十一磁場(chǎng)值； 步驟201-3-2)采用線圈產(chǎn)生人工磁場(chǎng)，使該線圈在Ζ方向產(chǎn)生的磁場(chǎng)在5000ηΤ以上， 再測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值，獲得第十二磁場(chǎng)值； 步驟201-3-3)將衛(wèi)星移走，三軸磁強(qiáng)計(jì)仍放置在原處，即保持三軸磁強(qiáng)計(jì)的位置和方 向不變，測(cè)量此時(shí)的Ζ方向的磁場(chǎng)值，則測(cè)量的Ζ方向的磁場(chǎng)值為地磁場(chǎng)和人工場(chǎng)之和； 步驟201-3-4)去掉人工場(chǎng)，獲得沒有人工場(chǎng)存在時(shí)的地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)值； 計(jì)算第十二磁場(chǎng)值與第十一磁場(chǎng)值的差值，獲得人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和； 然后，再基于人工磁場(chǎng)和人工磁場(chǎng)產(chǎn)生感磁的和及步驟201-3-3)和201-3-4)之差獲 得的人工磁場(chǎng)，進(jìn)而得到人工磁場(chǎng)的感磁； 計(jì)算人工磁場(chǎng)的感磁與人工磁場(chǎng)的比值，將該比值作為Z軸的感磁系數(shù)γ。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方法，其特征在于， 所述步驟202)進(jìn)一步包含： 步驟202-1)采用公式分離X軸的剩磁和感磁： 剩磁 Bxs = Βχ/(1+α ) 感磁 Bxse = a Bxs 其中，α是X軸的感磁系數(shù)，BX為測(cè)到的第七磁場(chǎng)； 202-2)采用如下公式分離Y軸的剩磁和感磁： 剩磁 BYS = Βγ/ (1+ β ) 感磁 BYse = β BYS 其中，β是Υ軸的感磁系數(shù)，BYS為測(cè)到的第九磁場(chǎng)值； 202-3)采用如下公式分離Z軸的剩磁和感磁： 剩磁 Bzs = (Bz - BZD (1+ γ )) / (1+ γ ) 感磁 Bzsc = Bzs 其中，Y是Z軸的感磁系數(shù)，BZ是測(cè)到的第^^一地磁場(chǎng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分離的剩磁和感磁獲得真實(shí)磁場(chǎng)的方法，其特征在于， 所述步驟203)進(jìn)一步包含： 步驟203-1)采用如下方法獲得X軸的真實(shí)磁場(chǎng)BXD : 步驟203-1-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的X軸的磁場(chǎng)值為第十三磁場(chǎng)值Bx ; 步驟203-1-2)根據(jù)第七磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)α和第十三磁場(chǎng)值民，得到X方向上 真正的地磁場(chǎng)BXD的值是： bxd = (Bx-Bxs(l+a))/(l+a ) 步驟203-2)采用如下方法獲得Y軸的真實(shí)磁場(chǎng)BYD : 步驟203-2-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的Y軸的磁場(chǎng)值為第十四磁場(chǎng)值Βγ ; 步驟203-2-2)根據(jù)第八磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)β和第十四磁場(chǎng)值~，得到Y(jié)方向上 真正的地磁場(chǎng)BYD的值是： Byd = (BY-BYS (1+ β )) / (1+ β ) 步驟203-3)采用如下方法獲得Ζ軸的真實(shí)磁場(chǎng)BZD : 步驟203-3-1)將衛(wèi)星飛行中測(cè)量到的Ζ軸的磁場(chǎng)值為第十五磁場(chǎng)值Bzs ; 步驟203-3-2)根據(jù)第九磁場(chǎng)值求得的感磁系數(shù)γ和第十五磁場(chǎng)值BZ，得到Z方向上 真正的地磁場(chǎng)值BZD是： BZD= (BZ_BZS (1+ γ )) / (1+ γ )。
【文檔編號(hào)】G01V3/40GK104090251SQ201410360835
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】陳斯文, 王勁東, 周斌, 李磊, 廖懷哲, 薛永亮, 翁成翰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心