航空地磁矢量检测装置

摘要

本发明涉及一种航空地磁矢量检测装置。是由三分量磁场传感器经三分量磁场接收电路和惯导控制器与GPS天线连接，惯导传感器经惯导控制器与处理系统连接，三分量磁场接收电路与主处理系统连接，主处理系统与电源变换连接构成。相互正交的地磁三分量(X、Y、Z)，可推导计算出地球磁场的各个参数，比单一分量或总场测量获得的信息量更多，在解释时受影响因素较少、多解性更小。航空地磁矢量检测具有速度快，受地形地貌限制少的特点。本发明中的三分量数据和姿态数据采集硬件同步方法消除了由于飞行器速度快产生的三分量数据和姿态数据不同步产生的数据偏差。

主权项

一种航空地磁矢量检测装置，其特征在于，是由三分量磁场传感器(1)经三分量磁场接收电路(2)和惯导控制器(4)与GPS天线(5)连接，惯导传感器(3)经惯导控制器(4)与处理系统(6)连接，三分量磁场接收电路(2)与主处理系统(6)连接，主处理系统(6)与电源变换连接构成；三分量磁场接收电路(2)是由单片机系统分别与采集电路，放大滤波Ⅱ，反馈选择，增益选择，放大滤波Ⅰ，探头驱动电路，数据存储器，主处理系统(6)经惯导控制器(4)与GPS天线(5)连接，单片机系统经信号处理电路Ⅱ与单轴磁传感器Ⅱ连接，单片机系统经信号处理电路Ⅲ与单轴磁传感器Ⅲ连接，单轴磁传感器Ⅰ经反馈选择、检波积分与采集电路连接，单轴磁传感器Ⅰ经增益选择和放大滤波Ⅱ与检波积分连接，单轴磁传感器Ⅰ分别与放大滤波Ⅰ和探头驱动电路连接构成；惯导传感器(3)和三分量磁场传感器1刚性固定在无磁性平台上；三分量磁场传感器(1)是由三个结构上互相垂直的单轴磁场传感器构成，该单轴磁  场传感器采用磁饱和式或磁阻式磁敏传感器，三分量磁场传感器(1)输出的与被测磁场成对应关系模拟电压信号连接到三分量磁场接收电路(2)；将三分量磁场传感器(1)得到的模拟电压信号转换为相应的数字信号，并进行现场保存;三分量磁场接收电路(2)还连接惯导控制器(4)，接收惯导控制器(4)的时间同步信号，使其转换的磁场三分量数据的采样时间点与惯导传感器(4)获得的飞行器的姿态数据从时间上严格同步，从而消除了由于飞行器速度快产生的三分量数据和姿态数据不同步产生的数据偏差,三分量磁场接收电路(2)还连接主处理系统 (6)，将同步的实时三分量磁场数据传输到主处理系统(6)；  三分量磁场接收电路(2)是将磁传感器的信号进行处理、数字化，并实现数据采集  同步及实时数据存储和将数据定时传输给主处理器，三分量磁场接收电路(2)中的信号处理电路I、信号处理电路II、信号处理电路III 是三个结构相同的电路，分别连接三分量磁场  传感器(1)中的三个单轴磁传感器的输出，信号处理电路I、II、III 各路都包含各自的数据采集电路，由惯导控制器来的同步信号控制，进行同步采集； 惯导传感器(3)和GPS天线(5)分别连接到惯导控制器(4)，用以获取飞行器的实时运动姿态和实时位置数据，惯导控制器(4)连接到主处理系统(6)，将飞行器的实时运动姿态和实时位置数据传输到主处理系统(6)，惯导控制器(4)还对惯导传感器(3)进行控制和供电； 主处理系统(6)对接收的实时三分量磁场数据和获取的飞行器实时运动姿态 和实时位置数据进行处理，绘制出地球磁场 X、Y、Z 分量的三张矢量曲线图和地磁场矢量图；  为保证进行地球磁场矢量测量，惯导传感器(3)和三分量磁场传感器(1)刚性平行固定在无磁性平台上，并在安装过程中要保证惯导传感器(3)和三分量磁场传感器(1)互相平行；  将三分量磁场传感器、惯导传感器和 GPS天线组合在一起，采用吊舱或硬  架结构安置于飞行器之外。