(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211314624.1 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 广东大湾区空天信息 研究院 地址 510535 广东省广州市黄埔区开源大 道11号B7栋501室 (72)发明人 王涛　刘乃征　李永东　方广有　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 任文生 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G01R 33/12(2006.01) G01R 33/022(2006.01) G01V 3/08(2006.01)G01V 3/38(2006.01) (54)发明名称 基于磁总场垂直梯度的磁矩计算方法、 装置 及相关设备 (57)摘要 本申请公开了一种基于磁总场垂直梯度的 磁矩计算方法、 装置及相关设备， 该方法包括： 获 取二维磁总场梯度数据， 并利用其确定目标体的 三维坐标， 该二维磁总场梯度数据为由垂直部署 于探测区域的两个磁总场传感器采集的， 且其记 录点位均匀分布于所述探测区域中； 结合目标体 的三维坐标和二维磁总场梯度数据， 获取二维磁 总场梯度在每一组单位正交基上的模量， 该单位 正交基为通过对目标体的磁偶极子在任意高度 产生的二维磁总场梯度数据进行分解而得到的； 将二维磁总场梯度在每一组单位正交基上的模 量代入预设的超定方程组， 并获取最小方差解， 得到目标体的矢量磁矩三分量， 接着可以通过对 矢量磁矩三分量进行适当的变换以获取磁矩大 小、 倾角及偏角信息 。 权利要求书3页 说明书11页 附图6页 CN 115391721 A 2022.11.25 CN 115391721 A 1.一种基于磁总场垂直梯度的磁矩计算方法， 其特 征在于， 包括： 获取二维磁总场梯度 数据， 并利用所述二维磁总场梯度数据， 确定目标体的三维坐标， 所述二维磁总场梯度数据为由垂 直部署于探测区域的两个磁总场传感器采集的， 所述二 维 磁总场梯度数据的记录点 位均匀分布于所述探测区域中； 结合目标体的三维坐标和所述二维磁总场梯度数据， 获取二维磁总场梯度在每一组单 位正交基上的模量， 所述单位正交基为通过对目标体的磁偶极子在 任意高度产生的二维磁 总场梯度数据进行分解而得到的； 将二维磁总场梯度在每一组单位正交基上的模量代入预设的超定方程组， 并获取所述 超定方程组的最小方差解， 得到目标体的矢量磁矩三分量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 结合目标体的三维坐标和所述二维磁总场 梯度数据， 获取二维磁总场梯度在每一组单位 正交基上的模量的过程， 包括： 将目标体的三维坐标代入二维磁总场梯度的每一组单位正交基的表达式， 得到目标体 的二维正交基表达式； 基于预设大小的窗口和所述二维正交基表达 式， 逐个网格点地对所述二维磁总场梯度 数据进行内积计算， 得到二维磁总场梯度在每一组单位 正交基上的模量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述 二维正交基表达式包括： 其中， ， ， ， 为所述目标体的三 维权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115391721 A 2坐标， 为所述二维磁总场梯度数据的记录点位的三维坐标， 、 分别所述两个 磁总场传感器的垂直 坐标， 、 分别为由 和 组成常系数表达式。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 基于预设大小的窗口和所述二维正交基表 达式， 逐个网格点地对所述二维磁总场梯度数据进行内积计算， 得到二维磁总场梯度在每 一组单位 正交基上的模量的过程， 包括： 利用下述方程式计算得到二维磁总场梯度在每一组单位 正交基上的模量 ： 其中，I、J分别为所述窗口在 x向和y向的大小， 为在 处的网格点的 二维磁总场梯度数据。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将二维磁总场梯度在每一组单位正交基上 的模量代入预设的超定方程组， 并获取所述超定方程组的最小方差解， 得到目标体的矢量 磁矩三分量的过程， 包括： 利用下述超定方程组计算得到目标体的矢量磁矩三分量 ： 其中， 为二维磁总场梯度在第 i组单位正交基上的模量， K1和K2为与目标体的三维坐 标相关的系数， 矩阵 C为： I和A分别为探测矩阵所在地的地磁倾角和地磁偏角。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 获取二维磁总场梯度数据的过程， 包括： 利用磁力仪沿着预设的网格的网格点， 记录所述两个磁总场传感器的磁总场数据， 得 到多条数据项， 每一数据项包括第一磁总场数据、 第二磁总场数据和网格点的坐标， 所述网 格均匀分布于所述探测区域中； 针对每一数据项， 计算得到第一磁总场数据和第二磁总场数据的差值， 并利用所述差 值除以所述两个 磁总场传感器的距离， 得到每一数据项的磁总场梯度数据； 由各网格点上的磁总场梯度数据以及各网格点的坐标构成所述 二维磁总场梯度数据。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 利用所述二维磁总场梯度数据， 确定目标 体的三维坐标的过程， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115391721 A 3