CN107132587A - 航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置及方法，用于标定航空超导全张量磁梯度测量系统的全张量测量子系统中的组合惯导与全张量磁梯度测量组件之间的安装误差，其中，所述标定装置包括亥姆赫兹线圈、设置在所述亥姆赫兹线圈的磁梯度均匀区以承载所述全张量测量子系统的无磁三轴转台、以及设置在所述亥姆赫兹线圈的基座上的测向装置。本发明可以在实现航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定的同时，很方便地通过间接测量的方式获得直接测量无法获得的标定精度，从而有效地保障了航空超导全张量磁梯度测量系统的系统测量精度。此外，按本发明构建的标定实现简单、操作简便，非常适合在超导航磁测量领域中应用。

Description

航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法及装置

技术领域

本发明涉及一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法及装置，尤其是一种航空超导全张量磁梯度测量系统的组合惯导与其全张量磁梯度测量组件安装误差的标定方法及装置，属于超导应用领域。

背景技术

航空超导全张量磁梯度测量系统是通过在航空平台上搭载磁测设备，利用飞行过程中获取的由磁性矿产资源引起的地磁异常信息，从而实现对地下磁性矿体高效率、高精度的三维定位，并获取它们的空间分布信息。它具有探测效率高，单位面积运行成本低等特点，是进行资源普查和筛选找矿靶区的重要手段之一。

由超导量子干涉仪(SQUID：Superconducting QUantum Interference Device)组成的超导磁传感器是目前已知灵敏度最高的磁传感器，能够测量非常微弱的磁信号，而由SQUID作为核心器件组成的航空超导磁测量系统，尤其是国内近年才发展的航空超导全张量磁梯度测量系统，相对于传统的总场和分量场航磁测量技术，具有明显的优势和跨时代的意义，是目前航空磁物探技术的重要发展方向和国际研究前沿。

航空超导全张量磁梯度测量系统主要由飞行平台、悬吊与吊舱子系统以及全张量测量子系统组成，其中全张量磁梯度测量组件与组合惯导属于全张量测量子系统，位于悬吊与吊舱子系统中的吊舱内；全张量测量子系统获取的全张量磁梯度信息共有5个独立分量，分别是Gxx、Gyy、Gxy、Gxz、Gyz。航空超导全张量磁梯度测量需要进行多传感器信息融合，其中在全张量磁梯度测量组件获取到运动状态下的全张量磁梯度后，进行信息融合最关键的一步就是进行姿态投影，以将测试数据从载体坐标系转换到地理坐标系。航空超导全张量磁梯度测量系统并非一体化成型，其组成部分的安装误差将直接影响测试数据的质量，其中全张量磁梯度测量组件的安装误差可以通过精密机械加工来保障的，从而系统的安装误差主要来源于全张量磁梯度测量组件与组合惯导之间的相对安装误差，它直接影响姿态投影的精确性，进而影响系统测量和反演的准确性。

全张量磁梯度测量组件与组合惯导的安装误差主要体现为两者的航向角和姿态(包括俯仰角和横滚角)信息分别有一个固定的偏差。如果按照组合惯导输出的绝对量直接进行姿态投影，则这些固定的偏差在转换后的坐标系与地理坐标系中仍然存在，即输出并不能真实反映实际的被测对象。此外，全张量磁梯度测量组件与组合惯导的安装误差在每次安装时会存在一定的变动，因此按照组合惯导输出的绝对量直接进行姿态投影，还会带来测量结果的不一致，而且这个是最重要的影响因素。

研制航空超导全张量磁梯度测量系统对国家矿产资源保障体系的建设和国民经济发展均具有十分重要的意义，但目前我国在航空超导全张量磁梯度测量系统研制方面，除本单位承担的由中央财政部主持的“航空超导全张量磁梯度测量系统”重大仪器专项项目外，尚未开展任何相关的研究，而国外亦未见相关的详细技术报道，从而与之配套的辅助装置几乎需要从零开始构建，尤其是影响最终测量结果的航空超导全张量磁梯度测量系统中设备安装误差的标定。

吉林大学硕士学位论文《高温超导磁梯度张量仪数据通信与坐标变换技术》公布了一种高温超导磁梯度张量仪坐标变换技术，其中涉及到利用组合惯导来实现全张量磁梯度测量组件的坐标转换，但其没有考虑在精确测量中组合惯导和全张量磁梯度测量组件的安装误差会给测量结果的一致性带来不容忽视的影响。

综上所述，在我国尚未见有关航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法及装置的公开报道，而其成功研制对具有战略意义的航空超导磁测量系统至关重要，从而引导出本申请的构思。

发明内容

为了解决航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差的标定问题，本发明提供一种基于逆向姿态投影的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法及装置，以简便地通过试验数据后处理快速实现航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差的标定。

本发明为解决其技术问题一方面提供一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置，用于标定航空超导全张量磁梯度测量系统的全张量测量子系统中的组合惯导与全张量磁梯度测量组件之间的安装误差，其中，所述标定装置包括亥姆赫兹线圈、设置在所述亥姆赫兹线圈的磁梯度均匀区以承载所述全张量测量子系统的无磁三轴转台、以及设置在所述亥姆赫兹线圈的基座上的测向装置。

优选地，所述测向装置为双天线GPS测向装置或组合惯导测向装置。

本发明另一方面提供一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，该方法采用前述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置来标定航空超导全张量磁梯度测量系统的俯仰角安装误差、横滚角安装误差和航向角安装误差。本发明进行标定所依据的原理如下：全张量磁梯度测量组件与组合惯导安装误差中的航向和姿态信息在姿态投影过程中的影响是不一样的，其中当姿态信息存在固定安装误差时，其在不同航向角时，投影后的结果和真值的误差是不一样的，而当航向信息存在安装误差时，其在不同航向角和姿态角时，投影后的结果和真值的误差则基本一致。

进一步地，标定所述俯仰角安装误差的步骤如下：

S11，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作，并通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S12，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第一测点，使其航向角为一设定值，测量其在第一测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S13，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第二测点，使其航向角为另一设定值；

S14，测量所述全张量测量子系统在第二测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S15，根据所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点的全张量磁梯度、俯仰角、横滚角和航向角，以对应俯仰角的绝对值分别进行姿态投影；

S16，计算所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点对应的姿态投影后的全张量磁梯度的差值；

S17，根据所述步骤S16得到的差值与理论仿真值在不同航向的匹配结果获得对应的俯仰角安装误差。

进一步地，标定所述俯仰角安装误差的步骤还包括：

S18，多次重复执行所述步骤S12-S17，所述步骤S12和S13中改变所述全张量测量子系统在第一测点和第二测点的航向角，从而求得多个俯仰角安装误差，求取所述多个俯仰角安装误差的平均值作为最终的俯仰角安装误差。

进一步地，标定所述横滚角安装误差的步骤如下：

S21，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作，并通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S22，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第一测点，使其航向角为一设定值，测量其在第一测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S23，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第二测点，使其航向角为另一设定值；

S24，测量所述全张量测量子系统在第二测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S25，根据所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点的全张量磁梯度、俯仰角、横滚角和航向角，以横滚角的绝对值分别进行姿态投影；

S26，计算所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点对应的姿态投影后的全张量磁梯度的差值；

S27，根据所述步骤S26得到的差值与理论仿真值在不同航向的匹配结果获得对应的横滚角安装误差。

进一步地，标定所述横滚角安装误差的步骤还包括：

S28，多次重复执行所述步骤S22-S27，并在所述步骤S22和S23中改变所述全张量测量子系统在第一测点和第二测点的航向角，从而求得多个横滚角安装误差，求取所述多个横滚角安装误差的平均值作为最终的横滚角安装误差。

进一步地，标定所述航向角安装误差的步骤如下：

S31，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作；

S32，通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S33，利用所述测向装置获取所述亥姆赫兹线圈产生的磁梯度方向的航向角

S34，测量所述全张量磁梯度测量组件输出的全张量磁梯度；

S35，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统的航向角，以使所述全张量磁梯度测量组件对应零度航向角时输出的全张量磁梯度最大；

S36，记录下所述全张量测量子系统中的组合惯导输出的航向角；

S37，计算所述步骤33中所述亥姆赫兹线圈产生的磁梯度方向的航向角与所述步骤S36中记录的组合惯导输出的航向角之间的代数差，所述代数差即为航向角安装误差。

进一步地，标定所述航向角安装误差的步骤还包括：

S38，重复执行S35～S37，得到多组航向角安装误差，求取所述多组航向角安装误差的平均值作为最终的航向角安装误差。

本发明的有益效果是，可以在实现航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定的同时，很方便地通过间接测量的方式获得直接测量无法获得的标定精度，从而有效地保障了航空超导全张量磁梯度测量系统的系统测量精度。此外，按本发明构建的标定实现简单、操作简便，非常适合在超导航磁测量领域中应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置的结构示意图；

图2为航空超导全张量磁梯度测量系统俯仰角安装误差的标定流程图；

图3为航空超导全张量磁梯度测量系统横滚角安装误差的标定流程图；

图4为航空超导全张量磁梯度测量系统航向角安装误差的标定流程图。

图中：1.亥姆赫兹线圈，2.无磁三轴转台，3.全张量磁梯度测量组件， 4.组合惯导，5.航空超导全张量磁梯度测控组件，6.GPS航空天线，7.全张量测量子系统安装支架，8.双天线GPS测向装置中的第一GPS天线，9.双天线GPS测向装置中的第二GPS天线，10.全张量测量子系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、具体方案和优点更加清晰，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

众所周知，姿态确定实际上是要确定两个坐标系的相对取向，有许多方法可以描述，如方向余弦、四元数、欧拉角等。为了描述吊舱的姿态变化，可以用欧拉角将一个坐标系到另一个坐标系的变换定义成依次绕不同坐标轴(x、y、z轴)的三次连续转动。因全张量是二阶张量，所以其投影公式如式(1)所示：

其中，G是在导航坐标下的磁梯度全张量，而Gⁿ是在载体坐标系下的磁梯度全张量，R_b则是转换矩阵。

在航空超导全张量磁梯度测量过程中，姿态测量存在误差时，为分析评估姿态测量误差对全张量测试结果的影响，现假设一个恒定的全张量G可以被旋转至任何一个角度，然后在姿态投影时引入一个姿态测量误差，比较引入误差前后的投影结果，即可获得所需结果，其计算过程如式(2)所示：

其中Gs是经过投影的全张量，Rc是有姿态测量误差的投影矩阵，Error_G是存在姿态错误所导致的全张量测量误差。

假设G＝[20 10 10；10 20 10；10 10 -40]，则当俯仰角的测量误差是0.09°时，根据全张量测量误差Error_G的独立分量(如Gxz)在不同姿态和航向角下的输出结果可知，当俯仰角存在固定安装误差时，其在不同航向角时，投影后的结果和真值的误差是不一样的；当横滚角的测量误差是0.09°时，根据全张量测量误差Error_G的独立分量(如Gxz)在不同姿态和航向角下的输出结果可知，当横滚角存在固定安装误差时，其在不同航向角时，投影后的结果和真值的误差也是不一样的；当航向角的测量误差是0.18°时，根据全张量测量误差Error_G的独立分量(如Gxz)在不同姿态和航向角下的输出结果可知，当航向角存在固定安装误差时，其在不同航向角和姿态角时，投影后的结果和真值的误差基本一致。由此，得到全张量磁梯度姿态投影特性：全张量磁梯度测量组件与组合惯导安装误差中的航向和姿态信息在姿态投影过程中的影响是不一样的，其中当姿态信息存在固定安装误差时，其在不同航向角时，投影后的结果和真值的误差是不一样的，而当航向信息存在安装误差时，其在不同航向角和姿态角时，投影后的结果和真值的误差则基本一致。

基于上述特性，本发明提供的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置如图1所示，其包括亥姆赫兹线圈1，一无磁三轴转台2放置在亥姆赫兹线圈1的中心区域，而全张量测量子系统安装支架7通过夹具固定安装在无磁三轴转台2上，可实现全张量测量子系统安装支架7的三轴转动；全张量磁梯度测量组件3安装在全张量测量子系统安装支架7的底部，并使其测量敏感单元位于亥姆赫兹线圈1的磁梯度均匀区；组合惯导4和航空超导全张量磁梯度测控组件5则安装在全张量测量子系统安装支架7的上部，分别位于第二层级和第三层级，其中航空超导全张量磁梯度测控组件5用于全张量磁梯度测量组件3和组合惯导4的数据采集和存储，并提供相应的控制功能；与组合惯导4 配套的GPS航空天线6放置在全张量测量子系统安装支架7的顶部，用于接受 GPS信号；前述全张量磁梯度测量组件3、组合惯导4、全张量磁梯度测控组件5、GPS航空天线6以及全张量测量子系统安装支架7共同构成全张量测量子系统10，为航空超导全张量磁梯度测量系统的组成部分。

在标定全张量磁梯度测量组件3与组合惯导4安装误差中的姿态信息时，首先利用亥姆赫兹线圈1产生一个恒定的全张量磁梯度G，如G＝[20 10 10；10 20 10；10 10 -40]，并放置在一个环境磁梯度恒定的野外试验场地；然后将包含全张量磁梯度测量组件3和组合惯导4的全张量测量子系统10放置在亥姆赫兹线圈1的磁梯度均匀区，调整工作参数，使全张量测量子系统10正常工作；其次通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10至测点1，使其航向角为某一设定值(比如0度)，测量此时系统的全张量磁梯度和姿态角，完成后再通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10至测点2，使其航向角为另一设定值(比如90度)，测量此时系统的全张量磁梯度和姿态角；最后根据在测点1 和测点2分别测量获得的全张量磁梯度、姿态信息和航向信息进行姿态投影，投影公式如公式(1)所示，其中姿态角度的选取需要根据具体安装误差标定的类型来选择(标定俯仰角误差以俯仰角的绝对值进行姿态投影，标定横滚角误差以横滚角的绝对值进行姿态投影)，并计算完成姿态投影后的全张量磁梯度的差值(比如Gxz)，由其与理论仿真值的匹配结果进而获知对应的姿态安装误差。此外，在实际操作过程中，可以通过多次重复测量取平均值来提高安装误差标定的准确性，也可以通过绘制一个或多个周期的姿态投影后的差值曲线，由其峰峰值来标定安装误差。

航空超导全张量磁梯度测量系统俯仰角安装误差的标定流程如图2所示，包括以下步骤：第一步，系统上电工作，即让全张量磁梯度测量组件3、组合惯导4和全张量磁梯度测控组件5处于正常工作状态，并利用亥姆赫兹线圈1 产生一个恒定的全张量磁梯度G＝[20 10 10；10 20 10；10 10 -40]，并放置在一个环境磁梯度恒定的野外试验场地；第二步，完成测点1测试，即将包含全张量磁梯度测量组件3和组合惯导4的全张量测量子系统10放置在亥姆赫兹线圈 1的磁梯度均匀区，并通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10至测点1，使其航向角为某一设定值(比如0度)，测量此时系统的全张量磁梯度和姿态角，需要注意的是此时需设定全张量磁梯度测量组件3在测点1的安装位置为初始原点，即航向角和横滚角为零，但俯仰角保留为组合惯导实测值；第三步，通过无磁三轴转台2旋转航向角至测点2；第四步，完成测点2测试，即测量系统在测点2的全张量磁梯度和姿态角，并根据测点1计算出全张量磁梯度测量组件3在测点2的姿态和航向信息，即航向角和横滚角为测点1与测点2的相对值，而俯仰角仍保留为组合惯导的实测值；第五步，根据在测点1和测点 2分别测量获得的全张量磁梯度、姿态信息和航向信息，以俯仰角的绝对值进行姿态投影，投影公式如式(1)所示；第6步，计算投影后的全张量差值，即按照公式(1)完成测点1和测点2的姿态投影后，计算两个测点完成姿态投影后得全张量磁梯度的差值(比如Gxz)；第七步，根据差值计算俯仰角安装误差，即根据计算投影后的全张量差值14与理论仿真值在不同航向的匹配结果(如图2所示)进而获知对应的俯仰角安装误差；第八步，多次旋转航向角计算平均值，即通过改变航向角多次重复上述测量步骤，求取俯仰角安装误差，然后取其平均值，完成标定工作。

航空超导全张量磁梯度测量系统横滚角安装误差的标定流程如图3所示，包括以下步骤：第一步，系统上电工作，即让全张量磁梯度测量组件3、组合惯导4和全张量磁梯度测控组件5处于正常工作状态，并利用亥姆赫兹线圈1 产生一个恒定的全张量磁梯度G＝[20 10 10；10 20 10；10 10 -40]，并放置在一个环境磁梯度恒定的野外试验场地；第二步，完成测点1测试，即将包含全张量磁梯度测量组件3和组合惯导4的全张量测量子系统10放置在亥姆赫兹线圈 1的磁梯度均匀区，并通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10至测点1，使其航向角为某一设定值(比如0度)，测量此时系统的全张量磁梯度和姿态角，需要注意的是此时需设定全张量磁梯度测量组件3在测点1的安装位置为初始原点，即航向角和俯仰角为零，但横滚角保留为组合惯导实测值；第三步，通过无磁三轴转台2旋转航向角至测点2；第四步，完成测点2测试，即测量在测点2系统的全张量磁梯度和姿态角，并根据测点1计算出全张量磁梯度测量组件3在测点2的姿态和航向信息，即航向角和俯仰角为测点1与测点2的相对值，而横滚角仍保留为组合惯导的实测值；第五步，根据在测点1和测点 2分别测量获得的全张量磁梯度、姿态信息和航向信息，以横滚角的绝对值进行姿态投影，投影公式如公式(1)所示；第6步是计算投影后的全张量差值，即按照公式(1)完成测点1和测点2的姿态投影后，计算两个测点完成姿态投影后得全张量磁梯度的差值(比如Gxz)；第七步是根据差值计算横滚角安装误差，即根据计算投影后的全张量差值与理论仿真值在不同航向的匹配结果进而获知对应的横滚角安装误差；第八步是多次旋转航向角计算平均值，即通过改变航向角多次重复上述测量步骤，求取横滚角安装误差，然后取其平均值，完成标定工作。

在标定航空超导全张量磁梯度测量系统航向角安装误差时，因由航向安装误差引起的投影误差基本恒定，从而无法和姿态安装误差一样进行标定，同时因全张量磁梯度测量组件工作条件的特殊性(内部有液氦，工作时姿态变化范围受限)，也无法通过重新定义航向和姿态角的方式来进行标定。考虑到由航向安装误差引起的投影误差基本恒定，在实际操作中可通过保证全张量磁梯度测量组件与组合惯导的相对航向角不变化来达到最终测试结果的一致性。具体来说，在前述用于标定姿态安装误差的标定装置上额外安装双天线GPS测向装置，其中双天线GPS测向装置中的第一GPS天线8和第二GPS天线9安装在亥姆赫兹线圈1的基座上，并通过精密机械加工，确保亥姆赫兹线圈产生的磁梯度与双天线GPS测向装置的航向角一致。应该理解，此处的双天线GPS测向装置也可以由组合惯导测向装置替代。

航空超导全张量磁梯度测量系统航向角安装误差的标定流程如图4所示，包括以下步骤：第一步，系统上电工作，即让全张量磁梯度测量组件3、组合惯导4和全张量磁梯度测控组件5处于正常工作状态；第二步，由亥姆赫兹线圈1产生磁梯度，即利用亥姆赫兹线圈1产生一个恒定的全张量磁梯度，并放置在一个环境磁梯度恒定的野外试验场地；第三步，测量亥姆赫兹线圈1的航向角，即利用双天线GPS测向装置或组合惯导测向装置获取亥姆赫兹线圈1 产生磁梯度方向的航向角；第四步，全张量磁梯度测量组件3测量，即在其正常工作状态，测量并记录全张量磁梯度测量组件3的输出；第五步，调整航向角使对应零度航向角的磁梯度计输出最大，即通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10的航向角，使全张量磁梯度测量组件3对应零度航向角的磁梯度计输出最大；第六步，测量组合惯导4的航向角，即在通过无磁三轴转台2调整全张量测量子系统10的航向角时，当全张量磁梯度测量组件3对应零度航向角的磁梯度计输出最大时，记录下此时组合惯导4的航向角；第七步，计算两个航向角的差，即计算亥姆赫兹线圈1产生磁梯度方向的航向角和第六步记录的组合惯导4航向角的代数差；第八步，多次测试求航向角的平均值，即通过多次重复第五步到第七步，记录多组测量结果，取其平均值，可获得全张量磁梯度测量组件3与组合惯导4的相对航向安装误差。最后将两者的航向差值作为固定偏移量代入进行姿态投影的航向角度中，即可保证航向安装误差不影响最终测试结果的一致性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置，用于标定航空超导全张量磁梯度测量系统的全张量测量子系统中的组合惯导与全张量磁梯度测量组件之间的安装误差，其特征在于，所述标定装置包括亥姆赫兹线圈、设置在所述亥姆赫兹线圈的磁梯度均匀区以承载所述全张量测量子系统的无磁三轴转台、以及设置在所述亥姆赫兹线圈的基座上的测向装置。

2.根据权利要求1所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置，其特征在于，所述测向装置为双天线GPS测向装置或组合惯导测向装置。

3.一种航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，该方法采用前述权利要求1或2所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置来标定航空超导全张量磁梯度测量系统的俯仰角安装误差、横滚角安装误差和航向角安装误差。

4.根据权利要求3所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述俯仰角安装误差的步骤如下：

S11，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作，并通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S12，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第一测点，使其航向角为一设定值，测量其在第一测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S13，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第二测点，使其航向角为另一设定值；

S14，测量所述全张量测量子系统在第二测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S15，根据所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点的全张量磁梯度、俯仰角、横滚角和航向角，以对应俯仰角的绝对值分别进行姿态投影；

S16，计算所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点对应的姿态投影后的全张量磁梯度的差值；

S17，根据所述步骤S16得到的差值与理论仿真值在不同航向的匹配结果获得对应的俯仰角安装误差。

5.根据权利要求4所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述俯仰角安装误差的步骤还包括：

S18，多次重复执行所述步骤S12-S17，所述步骤S12和S13中改变所述全张量测量子系统在第一测点和第二测点的航向角，从而求得多个俯仰角安装误差，求取所述多个俯仰角安装误差的平均值作为最终的俯仰角安装误差。

6.根据权利要求3所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述横滚角安装误差的步骤如下：

S21，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作，并通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S22，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第一测点，使其航向角为一设定值，测量其在第一测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S23，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统至一第二测点，使其航向角为另一设定值；

S24，测量所述全张量测量子系统在第二测点的全张量磁梯度、俯仰角和横滚角；

S25，根据所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点的全张量磁梯度、俯仰角、横滚角和航向角，以横滚角的绝对值分别进行姿态投影；

S26，计算所述全张量测量子系统在所述第一测点和第二测点对应的姿态投影后的全张量磁梯度的差值；

S27，根据所述步骤S26得到的差值与理论仿真值在不同航向的匹配结果获得对应的横滚角安装误差。

7.根据权利要求6所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述横滚角安装误差的步骤还包括：

S28，多次重复执行所述步骤S22-S27，并在所述步骤S22和S23中改变所述全张量测量子系统在第一测点和第二测点的航向角，从而求得多个横滚角安装误差，求取所述多个横滚角安装误差的平均值作为最终的横滚角安装误差。

8.根据权利要求3所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述航向角安装误差的步骤如下：

S31，将所述航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定装置置于环境磁梯度恒定的场地，使所述全张量测量子系统正常工作；

S32，通过所述亥姆赫兹线圈产生恒定的全张量磁梯度；

S33，利用所述测向装置获取所述亥姆赫兹线圈产生的磁梯度方向的航向角

S34，测量所述全张量磁梯度测量组件输出的全张量磁梯度；

S35，通过所述无磁三轴转台调整所述全张量测量子系统的航向角，以使所述全张量磁梯度测量组件对应零度航向角时输出的全张量磁梯度最大；

S36，记录下所述全张量测量子系统中的组合惯导输出的航向角；

S37，计算所述步骤33中所述亥姆赫兹线圈产生的磁梯度方向的航向角与所述步骤S36中记录的组合惯导输出的航向角之间的代数差，所述代数差即为航向角安装误差。

9.根据权利要求8所述的航空超导全张量磁梯度测量系统安装误差标定方法，其特征在于，标定所述航向角安装误差的步骤还包括：

S38，重复执行S35～S37，得到多组航向角安装误差，求取所述多组航向角安装误差的平均值作为最终的航向角安装误差。