技术摘要：
本发明提供一种全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法。梯度仪包括：总场磁力传感单元：包括呈横向间隔设置的第一磁力仪和第二磁力仪，及，呈纵向间隔设置的第三磁力仪和第四磁力仪；其中，呈第一磁力仪及第二磁力仪用于采集水平横向总场梯度，第三磁力仪及第四磁力  全部
背景技术：
常规海洋磁力探测通常为地磁总场测量，结构参考图1。调查船1尾端通过拖缆2拖 拽单个总场磁力仪。这种作业方式采用单个总场磁力仪进行拖曳式作业，将磁力仪通过拖 缆拖曳于船尾海水中，拖缆供电并传输信号，获取地海洋磁场的磁性参数。这种作业方式仅 能获取地磁总场数据，获得的磁力数据信息量少，数据横向测点密度(典型横向测点间距大 于1000m)远远低于纵向测点密度(典型纵向测点间距小于5m)，地质解释难度大，作业效率 低。常规海洋磁力测量受太阳日变干扰严重，在海洋磁力测量作业的同时需要地磁日变测 量，这在远海难以实现，导致常规海洋磁力测量精度低、测量效率低。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中磁力探测系统存在的测量数据有限的问题，提 供一种可测量多重地磁数据的全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法。 为了实现上述目的，本发明一些实施例中，提供如下技术方案： 一种全轴磁力梯度仪，包括： 基体； 总场磁力传感单元：安装在基体上，包括呈横向间隔设置的第一磁力仪和第二磁 力仪，及，呈纵向间隔设置的第三磁力仪和第四磁力仪；其中，呈第一磁力仪及第二磁力仪 用于采集水平横向方向总场梯度，第三磁力仪及第四磁力仪用于采集垂直方向总场梯度， 第一磁力仪、第二磁力仪及第四磁力仪用于采集水平纵向方向总场梯度； 三分量磁力计：安装在基体上，用于测量地磁场X轴分量、Y轴分量及Z轴分量； 数据处理系统：与总场磁力传感单元及三分量磁力计通信，用以采集总场磁力传 感单元及三分量磁力计检测的磁力数据。 在本发明一些实施例中，所述梯度仪进一步包括安装在基体上的姿态传感器，所 述数据采集单元进一步与姿态传感器通信，用于采集梯度计的姿态数据。 在本发明一些实施例中，所述三分量磁力计三轴的方向与姿态传感器的三轴方向 一致。 在本发明一些实施例中，所述基体包括：无磁配重框架、设置于所述框架上的浮力 材，所述数据处理系统、磁总场传感单元、三分量磁力计设置于所述浮力材上。 在本发明一些实施例中，进一步包括安装在浮力材上的第一框架及第二框架； 所述第一磁力仪及第二磁力仪间隔安装在第一框架上，分列于浮力材的两侧； 所述第三磁力仪及第四磁力仪安装在第二框架上，呈上下排列。 在本发明一些实施例中，所述梯度仪进一步包括电源，用于为所述磁力仪、磁力计 3 CN 111580023 A 说　明　书 2/8 页 及数据处理系统供电；所述基体进一步包括密封舱，所述电源设置于所述密封舱内。 在本发明一些实施例中，所述数据处理系统被配置为根据总场磁力传感单元及三 分量磁力计的检测数据，计算磁场梯度张量数据。 在本发明一些实施例中，还提供一种磁力作业系统，包括上述的全轴磁力梯度仪， 及数据终端，所述数据终端位于调查船，全轴磁力梯度仪包括无线发射模块，数据终端包括 无线接收模块，所述数据终端可与每个全轴磁力梯度仪进行无线数据通信。 在本发明一些实施例中，若作业系统包括多个全轴磁力梯度仪，则，多个全轴磁力 梯度仪呈阵列排布；设置一梯度仪的数据处理系统为主节点，除主节点外的其它梯度仪的 数据处理系统为从节点，所述从节点与主节点无线通信，主节点与数据终端无线通信。磁力 作业中，一条调查船同步拖曳多个全轴磁力梯度仪，多个全轴磁力梯度仪呈阵列排布。设置 一梯度仪的数据处理系统为主节点，除主节点外的其它梯度仪的数据处理系统为从节点， 多个拖曳磁力仪拖体自组网，所述从节点与主节点无线通信，主节点与调查船数据终端无 线通信。 在本发明一些实施例中，还提供一种磁力作业方法，采用上述的磁力作业系统，包 括： 同步采集多个总场磁力传感单元数据，对数据进行整形处理，生成标准方波信号， 采用数字内插法计算方波信号频率，求解磁场值； 采集地磁三分量数据，结合姿态传感器数据，将地磁三分量数据解算到大地坐标 系中表示； 根据总场磁力传感单元及三分量磁力计的检测数据，计算磁场梯度张量数据。 较现有技术相比，本发明技术方案的有益效果在于： 全轴磁力梯度仪可同时探测总场磁力数据、地磁三分量数据，并可计算获得磁场 梯度张量数据，较现有技术相比，改进了系统的功能，提高了探测效率和信息量。采用全轴 磁力梯度仪构造探测系统，可同时拖曳多个磁力梯度仪拖体进行磁力探测，多个拖曳磁力 仪拖体自组网数据同步采集传输，大幅提高磁力测量横向数据密度，可提高磁力探测的精 度。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1为现有技术中磁力探测结构示意图； 图2为本发明全轴磁力梯度仪结构示意图； 图3为本发明全轴磁力梯度仪俯视结构示意图； 图4为本发明磁力探测系统无线数据传输示意图； 图5为本发明磁力探测系统逻辑结构示意图； 图6为数据处理系统逻辑结构示意图； 图7为数据终端逻辑结构示意图； 4 CN 111580023 A 说　明　书 3/8 页 图8为海洋探测系统结构示意图； 1-调查船； 2-拖缆； 3-磁力仪； 401-无磁配重框架，4011-拖拽点，402-浮力材，403-密封舱，404-第一框架，405- 第二框架； 501-第一磁力仪，502-第二磁力仪，503-第三磁力仪，504-第四磁力仪， 6-三分量磁力计； 7-数据处理系统； 8-姿态传感器； 9-GPS模块； 10-电源； 1101-主节点磁力仪，1102-从节点磁力仪； 12-震源。