仪器仪表学报

作者：徐强锋，邓意成，韩涛宇，和焕雪，王学锋

单位：徐强锋,1.北京航天控制仪器研究所北京100854； 2.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心北京100094,,邓意成,1.北京航天控制仪器研究所北京100854； 2.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心北京100094,,韩涛宇,1.北京航天控制仪器研究所北京100854； 2.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心北京100094,,和焕雪,1.北京航天控制仪器研究所北京100854； 2.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心北京100094,,王学锋,1.北京航天控制仪器研究所北京100854； 2.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心北京100094,xuefeng_wang@sina.cn,

关键词：CPT原子磁力仪;拖曳式地磁测绘系统;地磁异常图;航空磁测;误差补偿

无人机拖曳式地磁测绘技术因其能够有效抑制载体磁干扰，在高精度航空磁测领域具有重要的应用价值。提出并构建了一种基于相干布居俘获（CPT）原子磁力仪的拖曳式地磁测绘系统，该系统首次采用单探头架构，充分发挥CPT原子磁力仪的高灵敏度和全向自主测量特性，可实现全纬度范围内的高精度地磁测量。为验证系统性能，在近海区域开展了多次飞行试验，并提出了一套系统化的数据处理与磁图绘制方法，集成航向误差补偿、载体磁干扰抑制、地磁日变校准、地磁参考场改正及高分辨率插值制图等关键技术，以提升测量数据的准确性和可靠性。试验结果表明，在未经数据处理的情况下，航磁测量的总精度为2.517nT（1σ）；经过误差补偿及优化处理后，总精度提升至0.849nT（1σ），有效降低了系统性误差的影响。此外，为评估系统在不同测量条件下的稳定性，对两次独立飞行获取的数据进行相同处理，并对比分析生成的地磁异常图。结果表明，两次测绘所得地磁异常图的相关系数高达99.8%，均方根误差（RMSE）为1.149nT，表明系统具备卓越的数据一致性和测量重复性。研究结果表明，所构建的基于CPT原子磁力仪的拖曳式地磁测绘系统不仅有效克服了传统航空磁测系统受载体磁干扰影响较大的问题，实现了高精度磁场测量，同时在实际飞行试验中展现出优异的稳定性。

来源：2025年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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