基于循环队列的磁梯度张量测量数据同步技术设计.pdf

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1、48传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第7期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)O7_0048-02设计与制造(Ipc、P基于循环队列的磁梯度张量测量数据同步技术设计万家佐，凌振宝，王君，马超，李文可(吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130061)摘要：在磁梯度张量测量中，梯度传感器的姿态发生变化会导致所测的磁场梯度产生较大的波动，影响对异常数据的解释与反演。要利用惯导系统测得的姿态信息对传感器测量的张量数据进行校正，必须保证惯导数据与张量数据

2、在采集时间点上严格一致，针对这一问题，设计一种软硬结合的张量梯度测量系统数据同步采集技术，在硬件方面，设计了以秒脉冲(PPS)为基准的硬件采集触发方式；在软件方面，引入了循环队列缓冲机制，对惯导数据和张量数据进行融合处理。实验结果表明：依据所叙设计方案的系统能够很好地对梯度传感器进行姿态校正。关键词：磁场张量；惯导系统；数据同步；循环队列；姿态校正中图分类号：TH763文献标识码：B文章编号：1000-9787(2015)07-0048--02Designofdatasynchr0nizati0ntechnologyofmagneticgradie

3、nttensormeasurementbasedoncircularqueueWANJia—ZUO，LINGZhen-bao，WANGJun，MAChao，LIWen·ke(CollegeofInstrumentationandElectricalEngineering，JilinUniversity，Changchun130061，China)Abstract：Inmeasurementofairbornetensormagnetic，magnetictensorgradiometerattitudechangewillcausethemeasu

4、redmagneticfieldgradientgeneratelargefluctuations，influencetheexplanationforabnormaldataandinversion．Usingpostureinformationmeasuredbyinertialnavigationsystemforcorrectionoftensordata，mustassureinertialnavigationdatainstrictaccordancewiththetensordataincollectiontimepoint，aimi

5、ngatthisproblem，designatensorgradientmeasurementsystemdatasynchronizationaquisitiontechnology，intermsofhardware，designPPStriggermodeofhardwareacquisition；onthesoftwareside，introducecircularqueuebuffermechanismforfusionprocessingofinertiMdatasandtensordatas．Experimentalresultss

6、howthatthedesignofthesystemcancorrectattitudeofgradientsensorverywel1．Keywords：magnetictensor；inertialnavigationsystem；datasynchronization；circularqueue；attitudeCOITeC—tion0引言际探测中其探头姿态的变化会导致磁梯度张量分量发生波磁法勘探中的测量对象分为地磁场和磁异常场，磁法动，从而出现假的磁异常，影响探测的分析结果，因此，在探勘探的原理就是提取磁异常场进行研究分析来实现矿体定头中

7、安装惯导系统并通过惯导数据对该部分数据进行补偿位和分析地质构造等目的，按探测对象的不同分为磁场模实现姿态校正是非常必要的。量测量、磁场矢量测量和磁梯度张量测量。实际设计中的惯导系统和张量数据探测与采集系统一磁梯度张量测量就是测量地磁场矢量三个分量在相互方面使用不同的时钟系统；另一方面具有不同的数据更新正交的三个方向上的空间变化率，是一种重要的磁场特性率，在进行惯导数据和张量数据融合设计时，必须保证用于分析方法，它几乎不受地磁场的干扰，能够弱化背景磁场，融合的两种数据在采集时间点上严格一致，所以，在具体系突出局部异常磁场，没有对地磁场方向极度敏感的缺

8、点，是统的设计中，研究有效的数据同步技术具有非常重要的意目前磁测研究的热门方向。磁梯度张量测量中使用的传感器是矢量传感器，