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高铁运行对于地磁匹配导航区地磁背景场的影响分析

刘晓刚  王云鹏  管斌  马健  
【摘要】:地磁导航是利用地球上任意一点的磁场大小和方向进行匹配定位以实现导航的技术,与卫星、惯性、地形和无线电等导航手段相比,具有隐蔽性好、使用便捷、实用范围广等优点,在水下、室内和地下等空间具有广阔的应用前景。随着我国经济的快速发展,高速铁路深入到国家的各个角落,高铁为经济发展和人民出行带来便利的同时,却对地磁匹配导航区的地磁背景场测量带来了不利影响。高铁及其附属设施(如铁轨、电线杆、输电线、路灯、路栏等),会对磁力测量带来非常大的干扰,为了得到比较纯净的地磁背景场数据,需要测量获取高铁对于磁场环境的影响数据,从而对干扰磁场进行补偿。本文设计野外试验,在距离高速铁路100m内的不同位置设置测点,利用Overhauser高精度磁力仪,首次获得了高铁这种新型的交通工具在运行时对地磁背景场的影响数据;同时,勘选地磁环境变化平稳地区,架设地磁日变站,测量获得地磁日变数据;提出采用低通数字滤波技术来计算地磁日变站基值,可以更好地消除日变数据中的十分之几秒到几小时不等的各种短周期变化,获得更加精确的地磁日变改正值;对试验数据进行日变改正,分析测量数据的变化规律,从而获得高铁运营对地磁背景场的影响结果。本文的研究成果,不仅可以为地磁匹配导航区中地磁背景场图的构制提供参考,而且可以为磁力测量设备试验鉴定、磁力测量仪器定标场地选取及后期建设、新建地磁台站站址勘选及后期建设、磁力测量生产作业中干扰磁场补偿等提供技术支撑。

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