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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-11
(45)【発行日】2025-03-19
(54)【発明の名称】探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法
(51)【国際特許分類】
G01V 3/40 20060101AFI20250312BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20250312BHJP
【ＦＩ】
G01V3/40
G01R33/02 L
G01R33/02 U
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2025005253
(22)【出願日】2025-01-15
【審査請求日】2025-01-15
(31)【優先権主張番号】2024110302514
(32)【優先日】2024-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】525018124
【氏名又は名称】中勘地球物理有限責任公司
(74)【代理人】
【識別番号】100179969
【弁理士】
【氏名又は名称】駒井 慎二
(72)【発明者】
【氏名】張 青杉
【審査官】野田 華代
(56)【参考文献】
【文献】特開平１－２１９６８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１２４５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－１７８６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１３２７０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１２６４９７６６（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２９３３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２３／０３４９７２３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００２２１９２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－３０９４６１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｖ １／００－１５／００；９９／００
Ｇ０１Ｒ３３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、その十字型フレーム構造の縦管の中央下部に回転可能なスリーブ（５）が設けられるステップＳ１と、
統合された磁気ベクトル測定装置本体の前記十字型フレーム構造の上下両端に磁気プローブ（４）が設けられ、その磁気プローブ（４）がキャップにより磁気ベクトル測定装置本体の前記十字型フレーム構造内に密封されるステップＳ２と、
前記磁気プローブ（４）の３磁気軸座標と、姿勢計の３軸座標との回転関係を検出し、該３磁気軸座標を（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）、該姿勢計の３軸座標を（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）と記し、該姿勢計の３軸がそれぞれロール軸、ピッチ軸、方位軸であるステップＳ３と、
検出された各パラメータに対して補正計算を行い、Ｄ型縦管（１）の球面座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、その後、姿勢計座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、最後に地理座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求めるステップＳ４と、
を含むことを特徴とする探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【請求項2】
前記磁気ベクトル測定装置本体の製造方法は、具体的には、前記Ｄ型縦管（１）を基礎とし、そのＤ型縦管（１）のＤ面を基準として、そのＤ型縦管（１）の中央に２つの構造横管（２）を用いて十字構造フレームを構築するステップと、
前記Ｄ型縦管（１）の中央に穴を掘り、外部の２つの細い横管を中央の前記２つの構造横管（２）の外側に接続し、これら２つの細い横管の外側の上端にＧＰＳアンテナを固定するステップと、
前記十字型フレーム構造中央の前記Ｄ型縦管（１）と前記構造横管（２）の接合部位に電磁シールドキャビネット（３）を固定設置し、その電磁シールドキャビネット（３）内に磁力計本体と記録システム、姿勢計本体と電源を設置するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【請求項3】
前記ステップＳ３において、前記磁気プローブ（４）の３磁気軸座標と前記姿勢計のロール軸、ピッチ軸、方位軸の２セットの座標との間の回転関係を検出するステップは、具体的には、前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系を設定するステップであって、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系を（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）とし、該Ｄ型縦管（１）の中心軸をＺＣ軸とし、前記磁気ベクトル測定装置本体の十字構造フレーム中心を原点とし、前記姿勢計の２つのＧＰＳアンテナ接続線をＸＣ軸とするステップと、
前記磁気プローブ（４）の３軸座標系と前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系、前記姿勢計の３軸座標系と前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系の回転関係をそれぞれ検出するステップと、
２回の検出で取得した２セットのデータを整理し、その中で品質が最も良い１０列のデータを検出基礎データとして選択し、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップと、
前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸とＹＭ軸の方位角と極角を計算するステップであって、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の極角をθXm、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の極角をθYm、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の方位角をφXm、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の方位角をφYmと記するステップと、
前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸とＹＺ軸の方位角と極角を計算するステップであって、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の方位角をφXz、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の方位角をφYz、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の極角をθXz、該Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の極角をθYzと記するステップと、
２回目の測定の磁気測定データに基づいて、ＺＭ軸の方位角をφZD、ＺＭ軸の極角をθZD、ＸＭ軸の方位角をc、磁気北方位角をφT0として、前記Ｄ型縦管（１）の方位角φZD0を求めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【請求項4】
前記各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップは、具体的には、初回の観測データにおける前記磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ１１とＴｙ１１、最小値をＴｘ１２とＴｙ１２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx11、φmy11、φmx12、φmy12、φmxo11、φmxo12、φmyo11、φmyo12を分析して求めるステップと、
２回目の観測データにおける前記磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ２１とＴｙ２１、最小値をＴｘ２２とＴｙ２２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx21、φmy21、φmx22、φmy22、φmxo21、φmxo22、φmyo21、φmyo22を分析して求めるステップと、
初回の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx11とθzy11、最小値をθzx12とθzy12とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx11、φzy11、φzx12、φzy12、φzxo11、φzxo12、φzyo11、φzyo12を分析して求めるステップと、
再分析により、２回目の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx21とθzy21、最小値をθzx22とθzy22とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx21、φzy21、φzx22、φzy22、φzxo21、φzxo22、φzyo21、φzyo22を分析して求めるステップと、
その後の計算に関連する基礎パラメータをそれぞれ計算するステップであって、その基礎パラメータは、試験場の総磁場強度値Ｔと、２回目の測定時の前記Ｄ型縦管（１）の中心軸の垂直面と総磁場強度値Ｔベクトルとのなす角度ＪＴＩ２と、ＭＸ磁気軸と前記Ｄ型縦管（１）の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｘとを含むステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【請求項5】
前記基礎パラメータの計算式は以下の通りであり、【数1】
【数2】
【数3】
【請求項6】
前記φXmの計算式は次の通りであり、φXm ＝ φTO－φmx11
前記θXmと前記θYmの計算式は次のとおりであり、
θXm = 90°－Jmx
θYm = 90°－Jmy
前記φYmの計算式は次のとおりであり、
φYm = cos-1(－cotθXm cotθYm)＋φXm
前記φXzと前記φYzの計算式は次のとおりであり、
φXz = φzx21－φZD0
φYz = φzy21－φZD0
前記θXzと前記θYzの計算式は次のとおりである、
【数4】
【請求項7】
前記Ｄ型縦管（１）の方位角φZD0を求める前記ステップは、具体的には、前記地磁気ベクトルＴと、ＸＭ軸と同方向の単位ベクトルＭとのなす角度Ｄを計算し、その計算結果からＸＭ軸で測定された地磁場成分値ＴＸｍを計算するステップであって、その計算式は次のとおりであるステップと、
【数5】
フィッティング計算モードを利用してＺＭの方位角φZD0を求めるステップであって、その計算ステップは以下の通りであり、
ｃは、ＸＭ軸の２回目の磁気測定データの最大値、最小値及び２つのゼロ点の方位角に対応する４つの値をとり、それらをｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４と記し、ここで、ｃ１＝φmx21－ＤＴ０、ｃ２＝φmx22－ＤＴ０、ｃ３＝φmxo21－ＤＴ０、ｃ４＝φmxo22－ＤＴ０であり、
φZDが与えられ、上記の式を用いてｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４にそれぞれ対応するＴＸｍ値を求め、式中のsinθVM、cosθVMとcos cのすべてのｃ値は、対応するｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４値を取り、TXm(n) = TcosD(n)、ｎ＝１、２、３、４であり、
上記の式で計算した理論値と実測値の平均二乗偏差の和であるフィッティング差ＭＤを求め、
【数6】
【数7】
φZD(i)＝20＋0.01i
上記のすべてのＭＤ(i)に対してトレンド分析を行い、トレンドの中で最も小さいＭＤ(i)を選択するステップであって、このｉ値に対応するφZD(i)値は前記Ｄ型縦管（１）の中心軸の方位角φZD0であるステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【請求項8】
前記ステップＳ４において検出された各パラメータに対して補正計算を行うステップは、具体的には、前記磁気プローブ（４）で測定した、その磁気プローブ（４）の３軸座標系データの総磁場強度値Ｔベクトルを単位ベクトルｔに正規化し、その単位ベクトルｔの前記Ｄ型縦管（１）の球面座標系における極角θTcと方位角φTｃを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次のとおりであるステップと、
【数8】
前記姿勢計のロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺとのなす角度φを求め、
【数9】
【数10】
【数11】
を含むことを特徴とする請求項１に記載の探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地磁気ベクトル測定及び測位技術分野に関し、特に探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
地球物理探査技術は重力、磁気、電気、地震などの多くの分野にかかわり、その中の磁気探査は歴史が長く、簡単で実行しやすく、空気、空、大地、井戸、水中などの多種のシーンのデータ収集を実現することができ、総フィールド測定、総フィールド勾配測定、三成分測定、三成分勾配測定、配向測定（垂直成分）など、様々な測定モードを採用することができる。
近年、探査技術の進歩に伴い、航空磁気ベクトル測定はますます業界の注目を集めており、磁気ベクトル測定の各技術段階に対する研究もますます深くなり、３軸磁束ゲート磁力計も迅速に普及、応用され、その中で、３軸磁束ゲート磁力計を採用して航空磁気ベクトル（勾配）測定を展開することは重要な話題の一つである。
近年、探査技術の進歩に伴い、航空磁気ベクトル測定はますます業界の注目を集めており、磁気ベクトル測定の各技術段階に対する研究もますます深くなり、３軸磁束ゲート磁力計も迅速に普及、応用され、その中で、３軸磁束ゲート磁力計を採用して航空磁気ベクトル（勾配）測定を展開することは重要な話題の一つである。
【0003】
地球物理探査の中で、磁力計を用いて磁気探査を行うことは最も経済的で迅速な方法であり、野外で磁気ベクトルパラメータを正確に観測することは長年の研究改善目標であり、そのため磁束ゲート磁力計は広く応用され、急速に改良された。
磁気ベクトルパラメータには、総磁場値の強度（振幅値）と方位の２項目が含まれ、現在、３軸磁束ゲート磁力計で実地観測を行うことが多い。
すなわち、３磁気軸が直交する磁力計を用いて総磁場値の３つの直交方位成分を実地観測し、その後、総磁場値の強度と方位を合成して計算する。
この方法で合成した総磁場値ベクトルの振幅値は、ここでは説明しないが、そのベクトル方位の正確な測定は姿勢計などの装置を利用する必要があり、そのため、どのように磁力計、姿勢計及びその他の関連装置を集成して設置し、姿勢測定と磁気ベクトル測定を完璧に結合させるかは、磁気測定従事者にとって重要な問題である。
磁気ベクトルパラメータには、総磁場値の強度（振幅値）と方位の２項目が含まれ、現在、３軸磁束ゲート磁力計で実地観測を行うことが多い。
すなわち、３磁気軸が直交する磁力計を用いて総磁場値の３つの直交方位成分を実地観測し、その後、総磁場値の強度と方位を合成して計算する。
この方法で合成した総磁場値ベクトルの振幅値は、ここでは説明しないが、そのベクトル方位の正確な測定は姿勢計などの装置を利用する必要があり、そのため、どのように磁力計、姿勢計及びその他の関連装置を集成して設置し、姿勢測定と磁気ベクトル測定を完璧に結合させるかは、磁気測定従事者にとって重要な問題である。
【0004】
従来の航空磁気ベクトル測定作業は、多くは有人操縦ヘリコプター或いは固定翼飛行機を採用し、磁力計と姿勢計を硬いブラケットなどを介して強固に飛行機に設置しており、適合する完璧な標定方案がないため、測定精度は十分ではない。
従って、既存のニーズを満たすことができないため、探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法を提案する。
従って、既存のニーズを満たすことができないため、探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法を提案する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、地磁気ベクトル測定の精度を大幅に向上させ、探査効果を向上させることができ、航空磁気ベクトル及び磁気ベクトル垂直勾配測定作業を展開するだけでなく、地上の地磁気ベクトル測定作業にも用いることができ、実用性の高い探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法を提供することにあり、上述した背景技術で提起された課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術方案を提供する。
探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、
Ｓ１：磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の中央下部に回転可能なスリーブが設けられるステップと、
Ｓ２：統合された磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレームの上下両端に磁気プローブが設けられ、磁気プローブがキャップにより磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレーム内に密封されるステップと、
Ｓ３：磁気プローブの３磁気軸座標と、姿勢計の３軸座標との回転関係を検出し、３磁気軸座標を（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）、姿勢計の３軸座標を（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）と記し、姿勢計の３軸がそれぞれロール軸、ピッチ軸、方位軸であるステップと、
Ｓ４：検出された各パラメータに対して補正計算を行い、Ｄ型縦管の球面座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、その後、姿勢計座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、最後に地理座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求めるステップと、
を含む探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、
Ｓ１：磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の中央下部に回転可能なスリーブが設けられるステップと、
Ｓ２：統合された磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレームの上下両端に磁気プローブが設けられ、磁気プローブがキャップにより磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレーム内に密封されるステップと、
Ｓ３：磁気プローブの３磁気軸座標と、姿勢計の３軸座標との回転関係を検出し、３磁気軸座標を（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）、姿勢計の３軸座標を（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）と記し、姿勢計の３軸がそれぞれロール軸、ピッチ軸、方位軸であるステップと、
Ｓ４：検出された各パラメータに対して補正計算を行い、Ｄ型縦管の球面座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、その後、姿勢計座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、最後に地理座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求めるステップと、
を含む探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【0007】
前記磁気ベクトル測定装置本体の製造方法は、具体的には、
Ｄ型縦管を基礎とし、Ｄ型縦管のＤ面を基準とし、Ｄ型縦管の中央に２つの構造横管を用いて十字構造フレームを構築するステップと、
Ｄ型縦管の中央に穴を掘り、外部の２つの細い横管を中央の２つの構造横管の外側に接続し、２つの細い横管の外側の上端にＧＰＳアンテナを固定するステップと、
十字型フレーム中央のＤ型縦管と構造横管の接合部位に電磁シールドキャビネットを固定設置し、電磁シールドキャビネット内に磁力計本体と記録システム、姿勢計本体と電源を設置するステップと、を含む。
Ｄ型縦管を基礎とし、Ｄ型縦管のＤ面を基準とし、Ｄ型縦管の中央に２つの構造横管を用いて十字構造フレームを構築するステップと、
Ｄ型縦管の中央に穴を掘り、外部の２つの細い横管を中央の２つの構造横管の外側に接続し、２つの細い横管の外側の上端にＧＰＳアンテナを固定するステップと、
十字型フレーム中央のＤ型縦管と構造横管の接合部位に電磁シールドキャビネットを固定設置し、電磁シールドキャビネット内に磁力計本体と記録システム、姿勢計本体と電源を設置するステップと、を含む。
【0008】
好ましくは、前記ステップＳ３において、磁気プローブの３磁気軸座標と姿勢計のロール軸、ピッチ軸、方位軸の２セットの座標との間の回転関係を検出するステップは、具体的には、
Ｄ型縦管の球面座標系を設定するステップであって、Ｄ型縦管の球面座標系を（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）と記し、Ｄ型縦管の中心軸をＺＣ軸とし、磁気ベクトル測定装置本体の十字構造フレームの中心を原点とし、姿勢計の２つのＧＰＳアンテナ接続線をＸＣ軸とするステップと、
磁気プローブの３軸座標系とＤ型縦管の球面座標系、姿勢計の３軸座標系とＤ型縦管の球面座標系の回転関係をそれぞれ検出するステップと、
２回の検査で取得した２セットのデータを整理し、その中で品質が最も良い１０列のデータを検査基礎データとして選択し、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップと、
Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸とＹＭ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の極角をθXm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の極角をθYm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の方位角をφXm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の方位角をφYmと記するステップと、
Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸とＹＺ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の方位角をφXz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の方位角をφYz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の極角をθXz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の極角をθYzと記するステップと、
２回目の測定の磁気測定データに基づいて、ＺＭ軸の方位角をφZD、ＺＭ軸の極角をθZD、ＸＭ軸の方位角をc、磁気北方位角をφT0とすると、Ｄ型縦管（１）の方位角φZD0を求めるステップと、を含む。
Ｄ型縦管の球面座標系を設定するステップであって、Ｄ型縦管の球面座標系を（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）と記し、Ｄ型縦管の中心軸をＺＣ軸とし、磁気ベクトル測定装置本体の十字構造フレームの中心を原点とし、姿勢計の２つのＧＰＳアンテナ接続線をＸＣ軸とするステップと、
磁気プローブの３軸座標系とＤ型縦管の球面座標系、姿勢計の３軸座標系とＤ型縦管の球面座標系の回転関係をそれぞれ検出するステップと、
２回の検査で取得した２セットのデータを整理し、その中で品質が最も良い１０列のデータを検査基礎データとして選択し、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップと、
Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸とＹＭ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の極角をθXm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の極角をθYm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＭ軸の方位角をφXm、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＭ軸の方位角をφYmと記するステップと、
Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸とＹＺ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の方位角をφXz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の方位角をφYz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＸＺ軸の極角をθXz、Ｄ型縦管（１）の球面座標系におけるＹＺ軸の極角をθYzと記するステップと、
２回目の測定の磁気測定データに基づいて、ＺＭ軸の方位角をφZD、ＺＭ軸の極角をθZD、ＸＭ軸の方位角をc、磁気北方位角をφT0とすると、Ｄ型縦管（１）の方位角φZD0を求めるステップと、を含む。
【0009】
好ましくは、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップは、具体的には、
初回の観測データにおける磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ１１とＴｙ１１、最小値をＴｘ１２とＴｙ１２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx11、φmy11、φmx12、φmy12、φmxo11、φmxo12、φmyo11、φmyo12を分析して求めるステップと、
２回目の観測データにおける磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ２１とＴｙ２１、最小値をＴｘ２２とＴｙ２２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx21、φmy21、φmx22、φmy22、φmxo21、φmxo22、φmyo21、φmyo22を分析して求めるステップと、
初回の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx11とθzy11、最小値をθzx12とθzy12とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx11、φzy11、φzx12、φzy12、φzxo11、φzxo12、φzyo11、φzyo12を分析して求めるステップと、
再分析により、２回目の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx21とθzy21、最小値をθzx22とθzy22とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx21、φzy21、φzx22、φzy22、φzxo21、φzxo22、φzyo21、φzyo22を分析して求めるステップと、
その後の計算に関連する基礎パラメータをそれぞれ計算するステップであって、基礎パラメータは、試験場の総磁場強度値Ｔと、２回目の測定時のＤ型縦管（１）の中心軸の垂直面と総磁場強度値Ｔベクトルとのなす角度ＪＴＩ２と、ＭＸ磁気軸とＤ型縦管（１）の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｘとを含むステップと、を含む。
初回の観測データにおける磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ１１とＴｙ１１、最小値をＴｘ１２とＴｙ１２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx11、φmy11、φmx12、φmy12、φmxo11、φmxo12、φmyo11、φmyo12を分析して求めるステップと、
２回目の観測データにおける磁気プローブ（４）のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値を解析して求め、最大値をＴｘ２１とＴｙ２１、最小値をＴｘ２２とＴｙ２２とし、磁場成分の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx21、φmy21、φmx22、φmy22、φmxo21、φmxo22、φmyo21、φmyo22を分析して求めるステップと、
初回の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx11とθzy11、最小値をθzx12とθzy12とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx11、φzy11、φzx12、φzy12、φzxo11、φzxo12、φzyo11、φzyo12を分析して求めるステップと、
再分析により、２回目の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値を解析して求め、最大値をθzx21とθzy21、最小値をθzx22とθzy22とし、傾斜角の最大値、最小値、及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx21、φzy21、φzx22、φzy22、φzxo21、φzxo22、φzyo21、φzyo22を分析して求めるステップと、
その後の計算に関連する基礎パラメータをそれぞれ計算するステップであって、基礎パラメータは、試験場の総磁場強度値Ｔと、２回目の測定時のＤ型縦管（１）の中心軸の垂直面と総磁場強度値Ｔベクトルとのなす角度ＪＴＩ２と、ＭＸ磁気軸とＤ型縦管（１）の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｘとを含むステップと、を含む。
【0010】
好ましくは、前記基礎パラメータの計算式は以下の通りであり、
ＳＪｂ２が正の値を取り、
Ｍｙ磁気軸とＤ型縦管の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｙを計算し、具体的な計算ステップは次の通りである。
【数1】
【数2】
【数3】
【0011】
好ましくは、前記φXmの計算式は次の通りであり、
φXm ＝ φTO－φmx11
θXmとθYmの計算式は次のとおりであり、
θXm = 90°－Jmx
θYm = 90°－Jmy
φYmの計算式は次のとおりであり、
φYm = cos-1(－cotθXm cotθYm)＋φXm
φXzとφYzの計算式は次のとおりであり、
φXz = φzx21－φZD0
φYz = φzy21－φZD0
θXzとθYzの計算式は次のとおりである。
φXm ＝ φTO－φmx11
θXmとθYmの計算式は次のとおりであり、
θXm = 90°－Jmx
θYm = 90°－Jmy
φYmの計算式は次のとおりであり、
φYm = cos-1(－cotθXm cotθYm)＋φXm
φXzとφYzの計算式は次のとおりであり、
φXz = φzx21－φZD0
φYz = φzy21－φZD0
θXzとθYzの計算式は次のとおりである。
【数4】
【0012】
好ましくは、Ｄ型縦管の方位角φZD0を求める前記ステップは、具体的には、
地磁気ベクトルＴと、ＸＭ軸と同方向の単位ベクトルＭとのなす角度Ｄを計算し、その計算結果からＸＭ軸で測定された地磁場成分値ＴＸｍを計算するステップであって、計算式は次のとおりであるステップと、
（式中、ａ＝Ｊｍｘ、ｂ＝ＪＴＩ２、θZD = θzx21－θXz）
フィッティング計算モードを利用してＺＭの方位角φZD0を求めるステップであって、計算ステップは以下の通りであり、
ｃは、ＸＭ軸の２回目の磁気測定データの最大値、最小値及び２つのゼロ点の方位角に対応する４つの値をとり、それらをｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４と記し、ここで、ｃ１＝φmx21－ＤＴ０、ｃ２＝φmx22－ＤＴ０、ｃ３＝φmxo21－ＤＴ０、ｃ４＝φmxo22－ＤＴ０であり、
φZDが与えられ、上記の式を用いてｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４にそれぞれ対応するＴＸｍ値を求め、式中のsinθVM、cosθVMとcos cのすべてのｃ値は、対応するｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４値を取り、TXm(n) = TcosD(n)、ｎ＝１、２、３、４であり、
上記の式で計算した理論値と実測値の平均二乗偏差の和であるフィッティング差ＭＤを求め、
実際の計算では、φZDを２０°～６０°、ステップサイズを０．０１°とし、ステップサイズごとにフィッティング差ＭＤ(i)をそれぞれ計算し、
上記の式で、ｉはφZDの番号を表し、０～４０００であり、方位角φZD(i)値に対応する計算式は以下の通りであり、
φZD(i)＝20＋0.01i
上記のすべてのＭＤ(i)に対してトレンド分析を行い、トレンドの中で最も小さいＭＤ(i)を選択するステップであって、このｉ値に対応するφZD(i)値はＤ型縦管の中心軸の方位角φZD0であるステップと、を含む。
地磁気ベクトルＴと、ＸＭ軸と同方向の単位ベクトルＭとのなす角度Ｄを計算し、その計算結果からＸＭ軸で測定された地磁場成分値ＴＸｍを計算するステップであって、計算式は次のとおりであるステップと、
【数5】
フィッティング計算モードを利用してＺＭの方位角φZD0を求めるステップであって、計算ステップは以下の通りであり、
ｃは、ＸＭ軸の２回目の磁気測定データの最大値、最小値及び２つのゼロ点の方位角に対応する４つの値をとり、それらをｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４と記し、ここで、ｃ１＝φmx21－ＤＴ０、ｃ２＝φmx22－ＤＴ０、ｃ３＝φmxo21－ＤＴ０、ｃ４＝φmxo22－ＤＴ０であり、
φZDが与えられ、上記の式を用いてｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４にそれぞれ対応するＴＸｍ値を求め、式中のsinθVM、cosθVMとcos cのすべてのｃ値は、対応するｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４値を取り、TXm(n) = TcosD(n)、ｎ＝１、２、３、４であり、
上記の式で計算した理論値と実測値の平均二乗偏差の和であるフィッティング差ＭＤを求め、
【数6】
【数7】
φZD(i)＝20＋0.01i
上記のすべてのＭＤ(i)に対してトレンド分析を行い、トレンドの中で最も小さいＭＤ(i)を選択するステップであって、このｉ値に対応するφZD(i)値はＤ型縦管の中心軸の方位角φZD0であるステップと、を含む。
【0013】
好ましくは、前記ステップＳ４において検出された各パラメータに対して補正計算を行うステップは、具体的には、
磁気プローブで測定した磁気プローブの３軸座標系データの総磁場強度値Ｔベクトルを単位ベクトルｔに正規化し、単位ベクトルｔのＤ型縦管の球面座標系における極角θTcと方位角φTｃを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次のとおりであるステップと、
Ｄ型縦管の球面座標系における単位ベクトルｔの極角θTcと方位角φTｃが既知であり、姿勢計座標系におけるｔの極角θTzと方位角φTｚを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次のとおりであり、
姿勢計のロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺとのなす角度φを求め、
θTz、φTzを求め、計算式は以下の通りであるステップと、
姿勢計座標系における単位ベクトルｔの極角θTzと方位角φTｃが既知であり、地理座標系におけるｔの極角θTDと方位角φTDを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次のとおりであり、
上記の式において、φXD角がφXｚ角度と姿勢計の実測方位角の和に等しく、θXDが姿勢計で実測したピッチ角であり、θYDが姿勢計で実測したロール角であり、計算結果φTDが実測した磁気ベクトルの磁気偏角であり、θTDが磁気ベクトルの傾斜角の余角であるステップと、を含む。
磁気プローブで測定した磁気プローブの３軸座標系データの総磁場強度値Ｔベクトルを単位ベクトルｔに正規化し、単位ベクトルｔのＤ型縦管の球面座標系における極角θTcと方位角φTｃを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次のとおりであるステップと、
【数8】
姿勢計のロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺとのなす角度φを求め、
【数9】
【数10】
【数11】
【発明の効果】
【0014】
本発明は、従来技術と比較して、以下の有益な効果を有する。
【0015】
本発明は、地磁気ベクトル測定の精度を大幅に向上させ、探査効果を向上させることができ、統合された磁気ベクトル測定装置本体は、航空磁気ベクトル及び磁気ベクトル垂直勾配測定作業を展開するための姿勢を自動的に安定させるポッド装置として、上述した背景技術における磁気ベクトル測定の振幅値及び方位測定の問題を解決することができ、また、尾舵やスリングなどの部品を除去して適切に簡略化し、地上地磁気ベクトル測定作業に用いることができ、実用性がより高い。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【符号の説明】
【0017】
１ Ｄ型縦管
２ 構造横管
３ 電磁シールドキャビネット
４ 磁気プローブ
５ 回転可能なスリーブ
２ 構造横管
３ 電磁シールドキャビネット
４ 磁気プローブ
５ 回転可能なスリーブ
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施例における技術方案について、本発明の実施形態における図面を参照して明確かつ完全に説明するが、説明した実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者が創意工夫せずに得た他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【0019】
従来の航空磁気ベクトル測定作業の多くが有人操縦ヘリコプターや固定翼航空機を採用し、磁力計と姿勢計を硬いブラケットなどを介して強固に飛行機に設置しており、適合する完璧な標定方案がないため、測定精度が十分ではないという問題を解決するため、図１～図６を参照して、本実施例は、以下の技術方案を提供する。
【0020】
探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、図６に示すように、
Ｓ１：磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の下部に回転可能なスリーブ５が設けられるステップと、
Ｓ２：統合される磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレームの上下両端に磁気プローブ４が設けられ、磁気プローブ４がキャップにより磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレーム内に密封されるステップと、
Ｓ３：磁気プローブ４の３磁気軸座標と、姿勢計の３軸座標との回転関係を検出し、３磁気軸座標を（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）、姿勢計の３軸座標を（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）と記し、姿勢計の３軸がそれぞれロール軸、ピッチ軸、方位軸であるステップと、
Ｓ４：検出された各パラメータに対して補正計算を行い、Ｄ型縦管１の球面座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、その後、姿勢計座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、最後に地理座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求めるステップと、
を含む探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
Ｓ１：磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の下部に回転可能なスリーブ５が設けられるステップと、
Ｓ２：統合される磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレームの上下両端に磁気プローブ４が設けられ、磁気プローブ４がキャップにより磁気ベクトル測定装置本体の十字型フレーム内に密封されるステップと、
Ｓ３：磁気プローブ４の３磁気軸座標と、姿勢計の３軸座標との回転関係を検出し、３磁気軸座標を（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）、姿勢計の３軸座標を（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）と記し、姿勢計の３軸がそれぞれロール軸、ピッチ軸、方位軸であるステップと、
Ｓ４：検出された各パラメータに対して補正計算を行い、Ｄ型縦管１の球面座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、その後、姿勢計座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求め、最後に地理座標系における地磁気ベクトルＴの極角と方位角を求めるステップと、
を含む探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法。
【0021】
磁気プローブ４は姿勢計本体、ＧＰＳアンテナなどと有機的に統一され、電磁シールドキャビネット３を使用して電源、本体などの機器による磁気プローブ４に対する干渉を低減する。
磁気ベクトル測定装置本体に対する標定は主に検出と補正計算の２方面の内容を含み、すなわち、磁気プローブ４の（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）の３磁気軸と姿勢計の３軸（ＸＺ、ＹＺ、ＺＺ）の間の空間関係を検出する。そして、磁気プローブ４で測定した元の磁気三成分データ（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）を、上記空間関係を用いて座標変換し、最終的に地理座標系（ＸＤ、ＹＤ、ＺＤ）における磁気三成分データに変換する。
磁気ベクトル測定装置本体に対する標定は主に検出と補正計算の２方面の内容を含み、すなわち、磁気プローブ４の（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）の３磁気軸と姿勢計の３軸（ＸＺ、ＹＺ、ＺＺ）の間の空間関係を検出する。そして、磁気プローブ４で測定した元の磁気三成分データ（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）を、上記空間関係を用いて座標変換し、最終的に地理座標系（ＸＤ、ＹＤ、ＺＤ）における磁気三成分データに変換する。
【0022】
磁気ベクトル測定装置本体の製造方法は、具体的には、
統合された磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の下部に安定した回転可能なスリーブ５が設けられるステップであって、回転可能なスリーブ５を安定ブラケットに固定した後、十字型フレーム全体を、Ｄ型縦管１を回転軸として回転させることができるステップと、
Ｄ型縦管１を基礎とし、Ｄ型縦管１のＤ面を基準とし、Ｄ型縦管１の中央に２つの構造横管２を用いて十字構造フレームを構築するステップであって、Ｄ型縦管１と中央の２つの構造横管２の十字が垂直になり、Ｄ型縦管１のＤ面が十字面に垂直になり、かつ中央の２つの横管が一直線になるように構築し、Ｄ型縦管１の円弧面を前方に向けて風抵抗を減少させることができ、Ｄ面の上下両端に磁気プローブ４が設置されるため、プローブの姿勢を制御しやすく、プローブの安定性を高めることができるステップと、
Ｄ型縦管１の中央に穴を掘り、外側の２つの細い横管を中央の２つの構造横管２の外側に接続し、２つの細い横管の外側上端にＧＰＳアンテナを固定するステップであって、構造横管２の一端には方向舵を設置し、他端には先端キャップを設置し、方向舵はプラスチック薄板で囲まれ、プラスチック薄板には風抵抗を調節するためのブレードカット線が設けられるステップと、
十字型フレーム中央のＤ型縦管１と構造横管２の接合部位に電磁シールドキャビネット３を固定設置し、電磁シールドキャビネット３内に磁力計本体と記録システム、姿勢計本体と電源を設置するステップであって、電磁シールドキャビネット３は、炭素繊維板と構造部材を用いて３つの直方体フレームに分けられ、十字型フレーム中央の十字交差点の後方上部、後方下部、前方下部の３つの部位にそれぞれ固定され、姿勢計本体の電磁シールドキャビネット３の前面と下面が垂直になり、また、電磁シールドキャビネット３は長方形の扁平箱状のフェアリングであり、フェアリングの内側に銅製の金網が貼り付けられ、外側にパーマロイ箔シートが貼り付けられ、内側の銅製金網は主に電磁シールドの役割を果たし、外側のパーマロイ箔シートは主に磁気シールドの役割を果たすステップと、を含む。
統合された磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計し、十字型構造の縦管の下部に安定した回転可能なスリーブ５が設けられるステップであって、回転可能なスリーブ５を安定ブラケットに固定した後、十字型フレーム全体を、Ｄ型縦管１を回転軸として回転させることができるステップと、
Ｄ型縦管１を基礎とし、Ｄ型縦管１のＤ面を基準とし、Ｄ型縦管１の中央に２つの構造横管２を用いて十字構造フレームを構築するステップであって、Ｄ型縦管１と中央の２つの構造横管２の十字が垂直になり、Ｄ型縦管１のＤ面が十字面に垂直になり、かつ中央の２つの横管が一直線になるように構築し、Ｄ型縦管１の円弧面を前方に向けて風抵抗を減少させることができ、Ｄ面の上下両端に磁気プローブ４が設置されるため、プローブの姿勢を制御しやすく、プローブの安定性を高めることができるステップと、
Ｄ型縦管１の中央に穴を掘り、外側の２つの細い横管を中央の２つの構造横管２の外側に接続し、２つの細い横管の外側上端にＧＰＳアンテナを固定するステップであって、構造横管２の一端には方向舵を設置し、他端には先端キャップを設置し、方向舵はプラスチック薄板で囲まれ、プラスチック薄板には風抵抗を調節するためのブレードカット線が設けられるステップと、
十字型フレーム中央のＤ型縦管１と構造横管２の接合部位に電磁シールドキャビネット３を固定設置し、電磁シールドキャビネット３内に磁力計本体と記録システム、姿勢計本体と電源を設置するステップであって、電磁シールドキャビネット３は、炭素繊維板と構造部材を用いて３つの直方体フレームに分けられ、十字型フレーム中央の十字交差点の後方上部、後方下部、前方下部の３つの部位にそれぞれ固定され、姿勢計本体の電磁シールドキャビネット３の前面と下面が垂直になり、また、電磁シールドキャビネット３は長方形の扁平箱状のフェアリングであり、フェアリングの内側に銅製の金網が貼り付けられ、外側にパーマロイ箔シートが貼り付けられ、内側の銅製金網は主に電磁シールドの役割を果たし、外側のパーマロイ箔シートは主に磁気シールドの役割を果たすステップと、を含む。
【0023】
姿勢計電磁シールドキャビネット３の前面パネルをＤ型縦管１のＤ面に貼り付け、姿勢計の前方を電磁シールドキャビネット３の前方に貼り付け、姿勢計の底面を電磁シールドキャビネット３に固定し、磁力計本体、記録システム、電源をそれぞれ対応する電磁シールドキャビネット３に固定し、Ｄ型縦管１の両端に磁気プローブ４を設置し、磁気プローブ４をＤ型縦管１のＤ面に貼り付け、磁気プローブ４の長手方向の中心軸はＤ型縦管１のＤ面の長手方向の中心軸と一致し、磁気プローブ４は角柱形状であり、磁気プローブ４及びＧＰＳケーブルはＤ型縦管１、構造横管２の内部を通過し、磁気ベクトル測定装置本体の中央で本体と連結されている。
回転スリーブは電磁シールドキャビネット３の下に設置し、回転スリーブはＤ型縦管１と密着して取り付けられ、姿勢計の３軸と磁気プローブ４の３軸の方位をほぼ一致させることができる。磁気プローブ４は干渉がわずかであり、ケーブルの影響も微弱であり、Ｄ型縦管１は全体が炭素繊維管であり、断面はＤ型であり、ケーブルを挿通するために中央に穴が掘られている。
構造横管２は断面円形の炭素繊維管を分割したものであり、ケーブルを挿通するために中央に穴が掘られ、Ｄ型縦管１の下部に回転可能なスリーブ５が設けられ、回転可能なスリーブ５はＤ型縦管１と密着して取り付けられ、回転可能であるが緩みはなく、回転時に縦管が揺れることはない。
回転可能なスリーブ５をブラケット上のクリップに締結して磁気ベクトル測定装置本体全体の回転を実現するとともに、Ｄ型縦管１上のスリーブの上下両端の位置にシールを設置して、スリーブが外れないようにするとともに、回転時の摺動支持面を確保することができる。
回転スリーブは電磁シールドキャビネット３の下に設置し、回転スリーブはＤ型縦管１と密着して取り付けられ、姿勢計の３軸と磁気プローブ４の３軸の方位をほぼ一致させることができる。磁気プローブ４は干渉がわずかであり、ケーブルの影響も微弱であり、Ｄ型縦管１は全体が炭素繊維管であり、断面はＤ型であり、ケーブルを挿通するために中央に穴が掘られている。
構造横管２は断面円形の炭素繊維管を分割したものであり、ケーブルを挿通するために中央に穴が掘られ、Ｄ型縦管１の下部に回転可能なスリーブ５が設けられ、回転可能なスリーブ５はＤ型縦管１と密着して取り付けられ、回転可能であるが緩みはなく、回転時に縦管が揺れることはない。
回転可能なスリーブ５をブラケット上のクリップに締結して磁気ベクトル測定装置本体全体の回転を実現するとともに、Ｄ型縦管１上のスリーブの上下両端の位置にシールを設置して、スリーブが外れないようにするとともに、回転時の摺動支持面を確保することができる。
【0024】
ステップＳ３において、磁気プローブ４の３磁気軸座標と姿勢計のロール軸、ピッチ軸、方位軸の２セットの座標との間の回転関係を検出するステップは、具体的には、
Ｄ型縦管１の球面座標系を設定するステップであって、図５の座標系に示すように、Ｄ型縦管１の球面座標系を（γ、θ、φ：ＺＣ、ＸＣ）と記し、Ｄ型縦管１の中心軸をＺＣ軸とし、磁気ベクトル測定装置本体の十字構造フレームの中心を原点とし、姿勢計の２つのＧＰＳアンテナ接続線をＸＣ軸とするステップと、
磁気プローブ４の３軸座標系（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）とＤ型縦管１の球面座標系（γ、θ、φ：ＺＣ、ＸＣ）、姿勢計の３軸座標系（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）とＤ型縦管１の球面座標系の回転関係をそれぞれ検出するステップであって、磁気プローブ４の３軸座標系と姿勢計の３軸座標系とを間接的に結びつけ、検出と補正の目的を達成するステップと、
２回の検査で取得した２セットのデータを整理し、その中で品質が最も良い１０列のデータを検査基礎データとして選択し、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップと、
Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸とＹＭ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸の極角をθXm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＭ軸の極角をθYm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸の方位角をφXm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＭ軸の方位角をφYmと記するステップと、
Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸とＹＺ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸の方位角をφXz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＺ軸の方位角をφYz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸の極角をθXz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＺ軸の極角をθYzと記するステップと、
２回目の測定の磁気測定データに基づいて、ＺＭ軸の方位角をφZD、ＺＭ軸の極角をθZD、ＸＭ軸の方位角をc、磁気北方位角をφT0とすると、Ｄ型縦管１の方位角φZD0を求めるステップと、を含む。
Ｄ型縦管１の球面座標系を設定するステップであって、図５の座標系に示すように、Ｄ型縦管１の球面座標系を（γ、θ、φ：ＺＣ、ＸＣ）と記し、Ｄ型縦管１の中心軸をＺＣ軸とし、磁気ベクトル測定装置本体の十字構造フレームの中心を原点とし、姿勢計の２つのＧＰＳアンテナ接続線をＸＣ軸とするステップと、
磁気プローブ４の３軸座標系（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）とＤ型縦管１の球面座標系（γ、θ、φ：ＺＣ、ＸＣ）、姿勢計の３軸座標系（Ｘｚ、Ｙｚ、Ｚｚ）とＤ型縦管１の球面座標系の回転関係をそれぞれ検出するステップであって、磁気プローブ４の３軸座標系と姿勢計の３軸座標系とを間接的に結びつけ、検出と補正の目的を達成するステップと、
２回の検査で取得した２セットのデータを整理し、その中で品質が最も良い１０列のデータを検査基礎データとして選択し、各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップと、
Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸とＹＭ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸の極角をθXm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＭ軸の極角をθYm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＭ軸の方位角をφXm、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＭ軸の方位角をφYmと記するステップと、
Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸とＹＺ軸の方位角と極角を計算するステップであって、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸の方位角をφXz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＺ軸の方位角をφYz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＸＺ軸の極角をθXz、Ｄ型縦管１の球面座標系におけるＹＺ軸の極角をθYzと記するステップと、
２回目の測定の磁気測定データに基づいて、ＺＭ軸の方位角をφZD、ＺＭ軸の極角をθZD、ＸＭ軸の方位角をc、磁気北方位角をφT0とすると、Ｄ型縦管１の方位角φZD0を求めるステップと、を含む。
【0025】
各種特徴点のデータ値をそれぞれ分析して求めるステップは、具体的には、
初回の観測データにおける磁気プローブ４のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値、及び磁場成分の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx11、φmy11、φmx12、φmy12、φmxo11、φmxo12、φmyo11、φmyo12を分析して求めるステップであって、最大値をＴx11とＴy11、最小値をＴx12とＴy12と記するステップと、
２回目の観測データにおける磁気プローブ４のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値、及び磁場成分の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx21、φmy21、φmx22、φmy22、φmxo21、φmxo22、φmyo21、φmyo22を分析して求めるステップであって、最大値をＴx21とＴy21、最小値をＴx22とＴy22と記するステップと、
初回の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値、及び傾斜角の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx11、φzy11、φzx12、φzy12、φzxo11、φzxo12、φzyo11、φzyo12を分析して求めるステップであって、最大値をθzx11とθzy11、最小値をθzx12とθzy12と記するステップと、
再分析により、２回目の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値、及び傾斜角の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx21、φzy21、φzx22、φzy22、φzxo21、φzxo22、φzyo21、φzyo22を分析して求めるステップであって、最大値をθzx21とθzy21、最小値をθzx22とθzy22と記するステップと、
その後の計算に関連する基礎パラメータをそれぞれ計算するステップであって、基礎パラメータは、試験場の総磁場強度値Ｔと、２回目の測定時のＤ型縦管１の中心軸の垂直面と総磁場強度値Ｔベクトルとのなす角度ＪＴＩ２と、ＭＸ磁気軸とＤ型縦管１の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｘとを含むステップと、を含む。
初回の観測データにおける磁気プローブ４のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値、及び磁場成分の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx11、φmy11、φmx12、φmy12、φmxo11、φmxo12、φmyo11、φmyo12を分析して求めるステップであって、最大値をＴx11とＴy11、最小値をＴx12とＴy12と記するステップと、
２回目の観測データにおける磁気プローブ４のＸＭとＹＭの磁気軸で観測された磁場成分の最大値と最小値、及び磁場成分の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φmx21、φmy21、φmx22、φmy22、φmxo21、φmxo22、φmyo21、φmyo22を分析して求めるステップであって、最大値をＴx21とＴy21、最小値をＴx22とＴy22と記するステップと、
初回の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値、及び傾斜角の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx11、φzy11、φzx12、φzy12、φzxo11、φzxo12、φzyo11、φzyo12を分析して求めるステップであって、最大値をθzx11とθzy11、最小値をθzx12とθzy12と記するステップと、
再分析により、２回目の観測姿勢計データにおけるロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺで観測された傾斜角の最大値と最小値、及び傾斜角の最大値、最小値及びゼロ点に対応する地理的方位角φzx21、φzy21、φzx22、φzy22、φzxo21、φzxo22、φzyo21、φzyo22を分析して求めるステップであって、最大値をθzx21とθzy21、最小値をθzx22とθzy22と記するステップと、
その後の計算に関連する基礎パラメータをそれぞれ計算するステップであって、基礎パラメータは、試験場の総磁場強度値Ｔと、２回目の測定時のＤ型縦管１の中心軸の垂直面と総磁場強度値Ｔベクトルとのなす角度ＪＴＩ２と、ＭＸ磁気軸とＤ型縦管１の中心軸の垂直面とのなす角度Ｊｍｘとを含むステップと、を含む。
【0026】
磁気プローブ４の３軸座標系とＤ型縦管１の球面座標系と、姿勢計の３軸座標系とＤ型縦管１の球面座標系との回転関係をそれぞれ検出するステップは、具体的には、
磁場が穏やかで、人間の妨害がない野外の静かな地域を試験場として選択するステップであって、試験過程における地磁場の変化幅が比較的小さいステップと、
野外において、非磁性三脚及び磁気偏角計を用いて試験場の磁気偏角ＤＴ０を実地観測及び確認し、地磁場水平成分の地理的方位角φT0を確認するステップであって、
φT0 = 360° + DT0であるステップと、
移動局（ポッド装置）用支持ブラケットを架設し、ブラケットを調整してＤ型縦管１に係合されるスナップリングの初期位置をできるだけ垂直にしてブラケットを安定させるステップであって、ブラケットは炭素繊維管、ＰＥ管継手などを採用して加工し、磁性がなく、安定してしっかりしており、圧力水袋などの重りを採用して安定性を高めることができ、折りたたむことができ、携帯しやすいステップと、
移動局のＤ型縦管１ができるだけ垂直になるように、移動局をブラケットに取り付けるステップと、
電源を入れ、姿勢計と磁力計のサンプリングレートを２００Ｈｚ以上に設定し、自動的に記録するステップと、
移動局を２～３週間、毎週約１分ずつ、水平方向に等速回転させ、この２～３週の期間に対応するデータ系列を記録するステップであって、データ系列は、時間（ミリ秒までの精度）、経緯度及び海抜高度、地理的方位角（０．０１度までの解像度）、ロール角（０．０１度までの解像度）、ピッチ角（０．０１度までの解像度）、磁気三成分ｘｍ－ｙｍ－ｚｍ（０．０１ｎＴまでの解像度）など、１０列、約２～３万行のデータを含むステップと、
ブラケットにおける回転スリーブの角度を調整してＤ型縦管１を北東方向に約２０度傾斜させて固定し、移動局を再び水平に均一速度で２～３週間回転させ、前のステップと同様の１０列、約２～３万行のデータを取得するステップと、
取得した２回のデータを検査するステップであって、データの変化パターンが安定しており、急な変化がなく、この期間（１０分以下）の日内変化が安定しており、変化幅が微弱であれば、野外検査は完了するステップと、含む。
磁場が穏やかで、人間の妨害がない野外の静かな地域を試験場として選択するステップであって、試験過程における地磁場の変化幅が比較的小さいステップと、
野外において、非磁性三脚及び磁気偏角計を用いて試験場の磁気偏角ＤＴ０を実地観測及び確認し、地磁場水平成分の地理的方位角φT0を確認するステップであって、
φT0 = 360° + DT0であるステップと、
移動局（ポッド装置）用支持ブラケットを架設し、ブラケットを調整してＤ型縦管１に係合されるスナップリングの初期位置をできるだけ垂直にしてブラケットを安定させるステップであって、ブラケットは炭素繊維管、ＰＥ管継手などを採用して加工し、磁性がなく、安定してしっかりしており、圧力水袋などの重りを採用して安定性を高めることができ、折りたたむことができ、携帯しやすいステップと、
移動局のＤ型縦管１ができるだけ垂直になるように、移動局をブラケットに取り付けるステップと、
電源を入れ、姿勢計と磁力計のサンプリングレートを２００Ｈｚ以上に設定し、自動的に記録するステップと、
移動局を２～３週間、毎週約１分ずつ、水平方向に等速回転させ、この２～３週の期間に対応するデータ系列を記録するステップであって、データ系列は、時間（ミリ秒までの精度）、経緯度及び海抜高度、地理的方位角（０．０１度までの解像度）、ロール角（０．０１度までの解像度）、ピッチ角（０．０１度までの解像度）、磁気三成分ｘｍ－ｙｍ－ｚｍ（０．０１ｎＴまでの解像度）など、１０列、約２～３万行のデータを含むステップと、
ブラケットにおける回転スリーブの角度を調整してＤ型縦管１を北東方向に約２０度傾斜させて固定し、移動局を再び水平に均一速度で２～３週間回転させ、前のステップと同様の１０列、約２～３万行のデータを取得するステップと、
取得した２回のデータを検査するステップであって、データの変化パターンが安定しており、急な変化がなく、この期間（１０分以下）の日内変化が安定しており、変化幅が微弱であれば、野外検査は完了するステップと、含む。
【0027】
基礎パラメータの計算式は以下の通りであり、
ＳＪｂ２が正の値を取り、
Ｍｙ磁気軸とＤ型縦管１の中心軸垂直面とのなす角度Ｊｍｙを計算し、具体的な計算ステップは次の通りである。
φXmの計算式は次の通りであり、
φXm ＝ φTO－φmx11
θXmとθYmの計算式は次のとおりであり、
θXm = 90°－Jmx
θYm = 90°－Jmy
φYmの計算式は次のとおりであり、
φYm = cos-1(－cotθXm cotθYm)＋φXm
φXzとφYzの計算式は次のとおりであり、
φXz = φzx21－φZD0
φYz = φzy21－φZD0
θXzとθYzの計算式は次のとおりである。
Ｄ型縦管１の方位角φZD0を求める前記ステップは、具体的には、
地磁気ベクトルＴと、ＸＭ軸と同方向の単位ベクトルＭとのなす角度Ｄを計算し、その計算結果からＸＭ軸で測定された地磁場成分値ＴＸｍを計算するステップであって、計算式は次の通りであるステップと、
（式中、ａ＝Ｊｍｘ、ｂ＝ＪＴＩ２、θZD = θzx21－θXz）
フィッティング計算モードを利用してＺＭの方位角φZD0を求めるステップであって、計算ステップは以下の通りである。
ｃは、ＸＭ軸の２回目の磁気測定データの最大値、最小値及び２つのゼロ点の方位角に対応する４つの値をとり、それらをｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４と記す。
ここで、ｃ１＝φmx21－ＤＴ０、ｃ２＝φmx22－ＤＴ０、ｃ３＝φmxo21－ＤＴ０、ｃ４＝φmxo22－ＤＴ０、である。
φZDが与えられ、上記の式を用いてｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４にそれぞれ対応するＴＸｍ値を求め、式中のsinθVM、cosθVMとcos cのすべてのｃ値は、対応するｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４値を取り、TXm(n) = TcosD(n)、ｎ＝１、２、３、４である。
上記の式で計算した理論値と実測値の平均二乗偏差の和であるフィッティング差ＭＤを求める。
実際の計算では、φZDを２０°～６０°、ステップサイズを０．０１°とし、ステップサイズごとにフィッティング差ＭＤ(i)をそれぞれ計算する。
上記の式で、ｉはφZDの番号を表し、０～４０００であり、方位角φZD(i)値に対応する計算式は以下の通りである。
φZD(i)＝20＋0.01i
上記のすべてのＭＤ(i)に対してトレンド分析を行い、トレンドの中で最も小さいＭＤ(i)を選択するステップであって、このｉ値に対応するφZD(i)値はＤ型縦管１の中心軸の方位角φZD0であるステップと、を含む。
【数12】
【数13】
【数14】
φXm ＝ φTO－φmx11
θXmとθYmの計算式は次のとおりであり、
θXm = 90°－Jmx
θYm = 90°－Jmy
φYmの計算式は次のとおりであり、
φYm = cos-1(－cotθXm cotθYm)＋φXm
φXzとφYzの計算式は次のとおりであり、
φXz = φzx21－φZD0
φYz = φzy21－φZD0
θXzとθYzの計算式は次のとおりである。
【数15】
地磁気ベクトルＴと、ＸＭ軸と同方向の単位ベクトルＭとのなす角度Ｄを計算し、その計算結果からＸＭ軸で測定された地磁場成分値ＴＸｍを計算するステップであって、計算式は次の通りであるステップと、
【数16】
フィッティング計算モードを利用してＺＭの方位角φZD0を求めるステップであって、計算ステップは以下の通りである。
ｃは、ＸＭ軸の２回目の磁気測定データの最大値、最小値及び２つのゼロ点の方位角に対応する４つの値をとり、それらをｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４と記す。
ここで、ｃ１＝φmx21－ＤＴ０、ｃ２＝φmx22－ＤＴ０、ｃ３＝φmxo21－ＤＴ０、ｃ４＝φmxo22－ＤＴ０、である。
φZDが与えられ、上記の式を用いてｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４にそれぞれ対応するＴＸｍ値を求め、式中のsinθVM、cosθVMとcos cのすべてのｃ値は、対応するｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４値を取り、TXm(n) = TcosD(n)、ｎ＝１、２、３、４である。
上記の式で計算した理論値と実測値の平均二乗偏差の和であるフィッティング差ＭＤを求める。
【数17】
【数18】
φZD(i)＝20＋0.01i
上記のすべてのＭＤ(i)に対してトレンド分析を行い、トレンドの中で最も小さいＭＤ(i)を選択するステップであって、このｉ値に対応するφZD(i)値はＤ型縦管１の中心軸の方位角φZD0であるステップと、を含む。
【0028】
ステップＳ４において検出された各パラメータに対して補正計算を行うステップは、具体的には、
磁気プローブ４で測定した磁気プローブ（４）の３軸座標系（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）データの総磁場強度値Ｔベクトルを単位ベクトルｔに正規化し、単位ベクトルｔのＤ型縦管１の球面座標系（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）における極角θTcと方位角φTｃを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次の通りであるステップと、
Ｄ型縦管１の球面座標系（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）における単位ベクトルｔの極角（θTc）と方位角（φTｃ）が既知であり、姿勢計座標系（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）におけるｔの極角（θTz）と方位角（φTｚ）を求めるステップであって、具体的な計算ステップは次の通りである。
姿勢計のロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺとのなす角度φを求め、
θTz、φTzを求め、計算式は以下の通りであるステップと、
姿勢計座標系における単位ベクトルｔの極角θTzと方位角φTｃが既知であり、地理座標系におけるｔの極角θTDと方位角φTDを求めるステップであって、地理座標系におけるＸＤ軸は地理的な北を指し、ＹＤ軸は地理的な東を指し、ＺＤ軸は下を指し、原点はＸｚ、Ｙｚ、Ｚｚの原点と同じであり、具体的な計算ステップは次のとおりである。
上記の式において、φXD角がφXｚ角度（ピッチ軸と２つのＧＰＳアンテナ接続線の間の角度、東方向は正）と姿勢計の実測方位角の和に等しく、θXDが姿勢計で実測したピッチ角であり、θYDが姿勢計で実測したロール角であり、計算結果φTDが実測した磁気ベクトルの磁気偏角であり、θTDが磁気ベクトルの傾斜角の余角であるステップと、を含む。
磁気プローブ４で測定した磁気プローブ（４）の３軸座標系（ＸＭ、ＹＭ、ＺＭ）データの総磁場強度値Ｔベクトルを単位ベクトルｔに正規化し、単位ベクトルｔのＤ型縦管１の球面座標系（γ、θ、φ ：ＺＣ、ＸＣ）における極角θTcと方位角φTｃを求めるステップであって、具体的な計算ステップは次の通りであるステップと、
【数19】
姿勢計のロール軸ＸＺとピッチ軸ＹＺとのなす角度φを求め、
【数20】
【数21】
【数22】
【0029】
以上の計算により、各測定点で実測された全地磁気の磁気偏角、磁気傾斜角を求めることができ、全地磁気Ｔを元の三成分データから直接取得することができ、地磁気ベクトルの正確な測定を達成することができる。
【0030】
航空磁気ベクトル測定が必要な場合には、航空磁気ベクトル測定を実現するように、統合された磁気ベクトル測定装置本体を無人機の下に吊り下げ、統合された磁気ベクトル測定装置本体の航空飛行中の姿勢を安定させるために、統合された磁気ベクトル測定装置本体の重心を十字交差点の後下方に配置し、かつ吊りロープは吊り点がスライド可能であり、構造横管２の尾部に円錐型尾翼を配置し、航空飛行時の吊り点を風抵抗の変化に応じて移動させることにより、統合された磁気ベクトル測定装置本体の動的バランスを保証し、安定姿勢目標を達成する。
地上で磁気ベクトル測定が必要な場合には、炭素繊維管を、ＰＥ管継手を通じて取り付けてブラケットを形成し、ブラケットには回転可能なスリーブ５をスナップできるスナップリングが設けられ、ブラケットを確実に取り付けた後、磁気ベクトル測定装置本体を回転可能なスリーブ５を介してブラケットのスナップリングに固定することで測定を行うことができ、手動で磁気ベクトル測定装置本体を、Ｄ型縦管１を軸に安定して回転させることができる。
ブラケット上の回転可能なスリーブ５に固定されるスナップリングは、一定方位に傾斜角度を調整することができ、磁気ベクトル測定装置本体を、Ｄ型縦管１を軸に安定して水平回転又は傾斜後に回転させることができる。
地上で磁気ベクトル測定が必要な場合には、炭素繊維管を、ＰＥ管継手を通じて取り付けてブラケットを形成し、ブラケットには回転可能なスリーブ５をスナップできるスナップリングが設けられ、ブラケットを確実に取り付けた後、磁気ベクトル測定装置本体を回転可能なスリーブ５を介してブラケットのスナップリングに固定することで測定を行うことができ、手動で磁気ベクトル測定装置本体を、Ｄ型縦管１を軸に安定して回転させることができる。
ブラケット上の回転可能なスリーブ５に固定されるスナップリングは、一定方位に傾斜角度を調整することができ、磁気ベクトル測定装置本体を、Ｄ型縦管１を軸に安定して水平回転又は傾斜後に回転させることができる。
【0031】
なお、本明細書において、第１及び第２等の関係用語は、単に１つの実体（エンティティ）または操作を別の実体または操作と区別するために用いられるだけであり、必ずしもこれらの実体または操作の間にそのような実際の関係または順序が存在することを要求または暗示するものではない。
さらに、含む、包含する、またはその他の任意の変形用語は、一連の要素を含むプロセス、方法、物品または装置が、これらの要素だけでなく、明示的に記載されていないその他の要素も含む、またはそのようなプロセス、方法、物品または装置に固有の要素も含むように、非排他的な包含を意図している。
さらに、含む、包含する、またはその他の任意の変形用語は、一連の要素を含むプロセス、方法、物品または装置が、これらの要素だけでなく、明示的に記載されていないその他の要素も含む、またはそのようなプロセス、方法、物品または装置に固有の要素も含むように、非排他的な包含を意図している。
【0032】
本発明の実施例を示し、説明したが、当業者にとっては、本発明の原理及び精神を逸脱することなく、これらの実施例に多様な変更、修正、置換及び変形が可能であることが理解される。
【要約】
【課題】地磁気ベクトル測定及び測位分野に属する探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び方法を提供する。
【解決手段】探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計するステップＳ１と、十字型フレームの上下両端に磁気プローブが設けられるステップＳ２と、磁気プローブの３磁気軸座標と姿勢計の３軸座標との回転関係を検出するステップＳ３と、検出された各パラメータに対して補正計算を行うステップＳ４とを含む。従来の技術において使用時に磁力計や姿勢計を硬いスタンドなどによって硬く飛行機に設置しており、完璧な標定方案がないため、測定精度が高くないという課題を解決するため、地磁気ベクトル測定の精度を大幅に向上させ、航空磁気ベクトル及び磁気ベクトル垂直勾配測定作業を展開するだけでなく、地上の地磁気ベクトル測定作業にも用いることができ、実用性がより高い探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法であって、磁気ベクトル測定装置本体を十字型フレーム構造として設計するステップＳ１と、十字型フレームの上下両端に磁気プローブが設けられるステップＳ２と、磁気プローブの３磁気軸座標と姿勢計の３軸座標との回転関係を検出するステップＳ３と、検出された各パラメータに対して補正計算を行うステップＳ４とを含む。従来の技術において使用時に磁力計や姿勢計を硬いスタンドなどによって硬く飛行機に設置しており、完璧な標定方案がないため、測定精度が高くないという課題を解決するため、地磁気ベクトル測定の精度を大幅に向上させ、航空磁気ベクトル及び磁気ベクトル垂直勾配測定作業を展開するだけでなく、地上の地磁気ベクトル測定作業にも用いることができ、実用性がより高い探査用地磁気ベクトル測定装置の統合及び標定方法を提供する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
