理论模型分析卡尔曼滤波在航空全张量磁力梯度测量中的应用效果

孟庆奎,周坚鑫,舒晴,高维,徐光晶,王晨阳

(1.自然资源部 航空地球物理与遥感地质重点实验室，北京 100083; 2.中国自然资源航空物探遥感中心，北京 100083)

0 引言

实验室条件下，基于超导量子干涉器(superconducting quantum interference device，SQUID)的全张量磁力梯度测量系统的灵敏度可以达到几个fT的量级，能实现对微弱磁性目标体的定位与识别[1-2]，为目标探测提供有效手段。21世纪以来，航空全张量磁力梯度测量系统研发及配套数据处理解释理论是国内外相关领域学者研究的热点，德国、美国、澳大利亚等发达国家对全张量磁力梯度测量技术开展了大量探索研发工作。目前，国际上仅德国光学分子研究中心拥有实用化水平的航空全张量磁力梯度测量系统[3]，且该技术属于西方国家限制出口的尖端技术，公开的文献资料也非常有限。面对技术封锁，我国自力更生，在“国家重大科研装备研制项目”和“国家863计划”支持下，中国科学院上海微系统与信息技术研究所及吉林大学研发团队分别研制出基于低温和高温SQUID的航空全张量磁力梯度测量系统，研发团队攻克了串扰、平台震动监测、磁张量补偿等多项技术难关[4-9]，取得了长足进步，但离实用化还存在一定的差距。我国学者在全张量磁力梯度数据处理[10-11]、正反演[12-15]、综合应用[16-19]等方面也取得了系列成果。

航空全张量磁力梯度测量数据中包含非常复杂的运动噪声，在频谱图中从低频至高频均有分布，并以白噪声为主，如何有效压制运动噪声是一个较大的挑战[3]。……