CN111948591A - 星载磁强计校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种星载磁强计校准装置及方法，地面磁强计装置的三分量磁传感器先置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第一磁场数据，星载磁强计装置的星载磁强计后置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第二磁场数据，令第一磁场数据和第二磁场数据进行比对，得到星载磁强计装置的不同量程精度、分辨率值和稳定性值。本发明规定了校准设备组成、校准条件、校准技术要求、校准项目，可对星载磁强计的量程、分辨率、稳定性进行校准，并给出校准结果不确定度。
Description
技术领域
本发明涉及卫星测量技术领域，具体地，涉及一种星载磁强计校准装置及方法。
背景技术
星载磁强计是装载在卫星上的向量型磁敏感器，用于测定卫星所处位置地磁场的大小和方向，测得的数据信号与地磁场模型比堆测算出卫星姿态信息，具有质量轻、体积小、功耗低以及无活动部件、无视场范围限制等特点，是卫星姿态控制系统重要测量部件，其量程精度、分辨率、稳定性等是卫星姿态测量信息误差传递的重要源头和因素之一。
星载磁强计主要由三分量磁传感器、电子线路盒等组合一起构成的盒式一体式结构和传感器与线路盒分立的分体式结构两种类型设备。在星上，设备输出接口与卫星姿态控制系统相连，完成磁场数据采集、编码、通信交换等功能。设备研制完成后，必须进行检测校准，以验证其是否符合任务书提出的设计技术指标要求。校准试验时，该设备机盒背面插口通过控制电缆与后端的地面计算机相连，对星上磁强计输出的信号数据进行控制、计算处理。地面高精度磁强计主要由三分量磁传感器、主机箱等分立式模块构成的仪器。磁传感器与机箱之间由长电缆连接，测磁机箱与地面计算机一起构成后端数据处理系统，完成磁传感器感应信号的控制、采集处理。这种校准实验复杂度较高，易受磁场、温度等因素的影响。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载磁强计校准装置及方法。
根据本发明的一个方面，提供一种星载磁强计校准装置，包括地面磁强计装置、星载磁强计装置、标准磁场源发生装置、后端数据处理装置；
地面磁强计装置的三分量磁传感器先置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第一磁场数据，星载磁强计装置的星载磁强计后置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第二磁场数据，令第一磁场数据和第二磁场数据进行比对，得到星载磁强计装置的不同量程精度、分辨率值和稳定性值。
优选地，所述标准磁场源发生装置包括屏蔽筒、螺线管和电源，螺线管置于屏蔽筒的内部腔体内，电源与螺线管相连，为螺线管提供电流。
优选地，所述屏蔽筒为多层屏蔽筒，多层屏蔽筒的放置方向沿地磁由东向西放置。
优选地，所述地面磁强计装置包括地面磁强计和三分量磁传感器；
三分量磁传感器置于螺线管内，地面磁强计置于标准磁场源发生装置外部，与三分磁传感器连接。
优选地，所述螺线管直径在200mm至205mm范围内，长度在500mm至510mm范围内，匝数在500至600范围内。
优选地，所述屏蔽筒采用坡莫合金，其内径在240mm至245mm范围内，外径在290mm至300mm范围内，长度在550mm至560mm范围内。
根据本发明的另一个方面，提供一种星载磁强计校准方法，利用所述的星载磁强计校准装置，包括以下步骤：
步骤A1：搭建标准磁场源发生装置，将三分量磁传感器调整到螺线管中心位置，调节磁传感器转台水平度、角度，使三分量磁传感器的转台水平泡达到中心状态；调整三分量磁传感器转台上的蜗杆，使三分量磁传感器的Y向沿地磁东西方向，并与螺线管中轴一致，东向为正；
步骤A2：启动地面磁强计装置和后端数据处理装置，对标准磁场源发生装置施加电流，地面磁强计装置采集得到第一磁场信号值，将第一磁场信号值与电流之比作为螺线管常数；
步骤A3：令星载磁强计替换三分量磁传感器，并处于三分量磁传感器在标准磁场源发生装置中的相同位置上；
步骤A4：调节星载磁强计的角度与水平度，使星载磁强计的Y轴与螺线管中轴一致；
步骤A5：启动星载磁强计和后端数据处理装置，令标准磁场发生装置基于螺线管常数施加不同量程的电流，星载磁强计获取不同磁场信号值；
步骤A6：对星载磁强计测得的第二磁场数据与第一磁场信号值进行比对计算，得到不同量程测试结果。
优选地，还包括：
步骤B1：采集磁场数据，得到屏蔽筒背景场值，记录为初始值；
步骤B2：按星载磁强计分辨率10nT指标三倍场值为起始点，按螺线管常数值为基准，设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第二磁场信号值；
步骤B3：按星载磁强计分辨率10nT指标二倍场值设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第三磁场信号值；
步骤B4：按星载磁强计分辨率10nT指标一倍场值设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第四磁场信号值；
步骤B5：减少电源电流值，直至后端数据处理装置采集的磁场信号值不再减小并保持恒定；
步骤B6：记录后端数据处理装置采集的磁场信号值与屏蔽筒本底值之间的差值，作为星载磁强计的分辨率值。
优选地，还包括：
步骤C1：30分钟采集磁场数据；
步骤C2：记录星载磁强计各分量信号数据集波动曲线；
步骤C3：记录波动曲线的波峰值与波谷值；
步骤C4：将波峰值与波谷值之间的差值，记录为稳定性值。
优选地，还包括：
步骤D1：确定由地面磁强计测量重复性引入的测量不确定度分量u(s)，记为第一分量；
步骤D2：确定由地面磁强计测量磁场引入的不确定分量u(B)，记为第二分量；
步骤D3：确定由电源电流测量引入的不确定分量u(I)，记为第三分量；
步骤D4：确定由电源稳定性引入的不确定分量u(δI)，记为第四分量；
步骤D5：确定由地面磁强计磁传感器磁轴对准引入的不确定分量u(θ)，记为第五分量；
步骤D6：确定由工作区环境磁场波动引入的不确定分量u(δB)，记为第六分量；
步骤D7：将第一分量、第二分量、第三分量、第四分量、第五分量和第六分量进行合成运算，形成合成标准不确定度；
步骤D8：令扩展因子与合成标准不确定度相乘，形成相对扩展不确定度；
步骤D9：令相对扩展不确定度与测量值进行比对，得出校准数据结果合格性判定。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可在任意地点(包括野外场所)、任意磁场环境、任意时间段对星载磁强计或类似体积大小磁敏感设备进行标定。借助于高精度地面磁强计磁传感器及由螺线管、高精度电源、多层屏蔽筒构成的标准场发生装置，即时进行星载磁强计的比对校准试验。避免了以往类似磁测仪器标定必须借助在零磁实验室条件下(中、小型零磁线圈中)进行检测的条件限制缺陷，细化和优化了屏蔽筒方式下螺线管的线圈常数，提高了精确性、灵活性、简便性和可操作性；改善了磁传感器、螺线管等产品在不同零磁线圈尺寸条件下被检测时各项参数传递误差大的缺点。
2、星上磁强计测试数据的正确与否将直接影响卫星在轨姿态运行、对于保障卫星可靠运行具有重要意义。
3、该项技术能够应用于航空航天领域磁性检测、监测、和标定试验；也能够应用于船舶、海洋、地质等相关领域，具有很高实用性、经济性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明星载磁强计校准方法高精度地面磁强计三分量磁传感器示意图；
图2为本发明星载磁强计校准方法标准磁场发生装置示意图；
图3为本发明星载磁强计校准方法标准磁场基准源(线圈常数)校准示意图；
图4为本发明星载磁强计校准方法星载磁强计量程、分辨率校准示意图；
图5为本发明星载磁强计校准方法星载磁强计稳定性校准示意图；
图6为本发明星载磁强计校准方法稳定性X轴校准曲线图；
图7为本发明星载磁强计校准方法稳定性Y轴校准曲线图；
图8为本发明星载磁强计校准方法稳定性Z轴校准曲线图。
图中示出：
1螺线管 402水平泡
2多层屏蔽筒壳体 403传感器电子盒
3垫板 404水平面方向调节螺杆
4地面磁强计三分量磁传感器 405小平台
401水平调节螺杆 5星载磁强计三分量磁传感器
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
实施例1
一种星载磁强计校准装置，包括地面磁强计装置、星载磁强计装置、标准磁场源发生装置、后端数据处理装置；地面磁强计装置的三分量磁传感器先置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第一磁场数据，星载磁强计装置的星载磁强计后置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第二磁场数据，令第一磁场数据和第二磁场数据进行比对，得到星载磁强计装置的不同量程精度、分辨率值和稳定性值。
所述标准磁场源发生装置包括屏蔽筒、螺线管和电源，螺线管置于屏蔽筒的内部腔体内，电源与螺线管相连，为螺线管提供电流。所述屏蔽筒为多层屏蔽筒，多层屏蔽筒的放置方向沿地磁由东向西放置。所述地面磁强计装置包括地面磁强计和三分量磁传感器；三分量磁传感器置于螺线管内，地面磁强计置于标准磁场源发生装置外部，与三分磁传感器连接。所述螺线管直径在200mm至205mm范围内，长度在500mm至510mm范围内，匝数在500至600范围内。所述屏蔽筒采用坡莫合金，其内径在240mm至245mm范围内，外径在290mm至300mm范围内，长度在550mm至560mm范围内。
所述后端数据处理装置包括地面磁强计后端数据处理和星载磁强计后端数据处理，含有计算机主机、显示器、检测软件。星载磁强计校准的类型包括星载磁强计的量程、分辨率和稳定性。
星载磁强计在0～±100uT(含地磁场)的测量范围下，系统量程精度优于1％F.S.的技术指标；星载磁强计的分辨率为＜10nT；稳定性≤10nT/30min；星载磁强计设备外观完好，标识正确、电缆接口正常；针对量程、分辨率校准时，星载磁强计的检测软件采样周期为1min；针对稳定性校准时，星载磁强计的检测软件采样周期为30min；
所述的星载磁强计校准条件包括，室温20±5℃；相对湿度＜65％；工作电源AKG220V，50Bz，1kW；电源变化＜±10％；校准所使用设备高精度地面磁强计参数有，量程：-100000nT～+100000nT，精度0.5‰F.S，分辨率0.5nT，噪声＜0.5nT，稳定性＜0.15O，传感器正交度误差±1nT/24h，不确定度0.02％(K＝2)；传感器与主机箱电缆长度20m；校准所使用设备屏蔽筒参数：坡莫合金五层，内径240mm，外径290mm，长度550mm；校准所使用设备螺线管参数有，直径200mm，长度500mm，匝数500；校准所使用设备高精度电源参数有，电源分辨率10fA/100nV，不确定度优于0.02％。
本发明首先通过多层屏蔽筒、螺线管、高精度电源构成一个小型简易的标准磁场发生装置，利用高精度地面磁强计和标准磁场发生装置之间场强B与电流I之间关系，进行标准磁场发生装置螺线管线圈常数标定。通过细化和优化不同量程档次下的螺线管线圈常数Ci，避免了屏蔽筒对螺线管线圈常数标定产生的微弱误差影响；利用该线圈常数为基准对星载磁强计不同量程精度、分辨率、稳定性进行校准试验、并给出校准结果不确定度评估。
本发明可在任意地点(包括野外场所)、任意磁场环境、任意时间段对星载磁强计或类似体积大小的磁敏感设备进行标定校准。借助于高精度地面磁强计磁传感器及由螺线管、高精度电源、多层屏蔽筒构成的标准场发生装置，即时进行星上磁强计的比对校准试验，避免了以往类似磁测仪器标定必须借助在零磁实验室条件下(中、小型零磁线圈中)进行检测的较高保障条件限制这一缺陷，细化和优化了屏蔽筒方式下螺线管的线圈常数，提高了校准的精确性、灵活性、简便性和可操作性；改善了磁传感器、螺线管等产品在不同零磁线圈尺寸条件下检测校准时由保障设备，以及由组合零磁线圈、恒流源、环境条件(温度、磁场波动)等因素产生带来的各项参数综合误差较大的技术问题。
实施例2
本发明的星载磁强计校准方法，采用实施例1的装置，通过以下步骤进行实施：
首先，如图2所示，将屏蔽筒、螺线管、高精度电源、电缆进行连接搭建，构成标准磁场发生装置；其次，如图3所示，将地面高精度磁强计三分量磁传感器置于标准磁场源发生装置中，调节磁传感器在螺线管中的位置、角度与水平度，启动地面高精度磁强计及后端数据处理系统(此时系统需先做归零设置)，标准磁场源发生装置施加电流Ii，磁传感器采集得到磁场信号值Bi，下标i为量程范围档数，以每档的量程上限为准，获取每档的“准”螺线管常数Ci，其中Ci为磁传感器获取的磁场信号Bi值与螺线管电流Ii值之比；再次，如图4所示，用星载磁强计更换地面高精度磁强计三分量磁传感器，并使其处于后者相同位置上，调节星载磁强计角度与水平度，启动星载磁强计及后端数据处理系统(并系统归零)，标准磁场发生装置根据线圈常数Ci值施加不同量程电流Ii，星载磁强计获取不同磁场信号值Bi；最后对星载磁强计测得的磁场数据与施加的标准磁场值(高精度地面磁强计获取值为基准)进行比对计算处理，得到不同量程测试结果。当螺线管常数Ci按星载磁强计分辨率指标值3倍、2倍、1倍逐步渐近减小取值时，观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值，逐步渐近减小Ii(i＝1～n)值,获取并观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值Bi(i＝1～n),直至该值不再减小并保持恒定(与屏蔽筒本底值一致无变化),记录In-1时星载磁强计获得的信号值Bn-1与本底值之差，即为分辨率值。
星载磁强计稳定性校准如图5所示，将星载磁强计放置于屏蔽筒中间，启动星载磁强计后端数据处理系统，连续30分钟采集记录星载磁强计各分量信号数据输出曲线，其波峰与波谷差值即为星载磁强计稳定性值。
以下通过校准类型的不同分别对星载磁强计校准方法进行阐述。
在量程校准方法中，具体实施流程、步骤如下：
S511按说明书附图2将高精度电源与标准螺线管电缆搭接好；
S512按说明书附图2沿地磁东～西向放置好多层屏蔽筒，螺线管放入屏蔽筒中；
S513标准磁场发生装置搭建完毕；
S514按说明书附图3地面高精度磁强计三分量磁传感器放入螺线管中；
S515按说明书附图3将磁传感器调整到螺线管中心位置，调节磁传感器转台水平度、角度：使磁传感器转台水平泡达到中心状态；调整磁传感器转台上的蜗杆，使磁传感器的Y向沿地磁东～西方向并与螺线管中轴一致，东向为正；
S516启动地面高精度磁强计及后端数据处理系统(并系统归零)；
S517标准磁场源发生装置施加电流Ii(i＝1～9；为量程范围档数)；
S518磁传感器采集得到磁场信号值Bi，以每档的量程上限为基准)；(Bi取：±100000nT；±50000nT；±20000nT；±10000nT；±5000nT；±2000nT；±1000nT；±500nT；±100nT)；
S519获取每档的“准”螺线管常数Ci[Ci为磁传感器获取的磁场信号Bi值与螺线管电流Ii值之比]；
S5110按说明书附图4，用星载磁强计更换地面高精度磁强计三分量磁传感器、并使其处于后者“准”相同位置上；
S5111调节星载磁强计角度与水平度，使Y轴与螺线管中轴一致；
S5112启动星载磁强计及后端数据处理系统(并系统归零)；
S5113标准磁场发生装置根据线圈常数Ci值施加不同量程电流Ii；
S5114星载磁强计获取不同磁场信号值Bi；以每档的量程上限为基准)；(Bi取：±100000nT；±50000nT；±20000nT；±10000nT；±5000nT；±2000nT；±1000nT；±500nT；±100nT)；
S5115对星载磁强计测得的磁场数据与施加的标准磁场值(高精度地面磁强计获取值为基准)进行比对计算处理、得到不同量程测试结果。
在分辨率校准方法中具体实施流程、步骤如下：
S521同上S511～S515步骤；
S522显示器显示采得的磁场数据，得到屏蔽筒背景场值，记录初始值；
S523按星载磁强计分辨率10nT指标三倍场值为起始点，按螺线管常数C9值为基准、设置高精度电源电流值I1；
S524获取并观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值B1；
S525按星载磁强计分辨率10nT指标二倍场值设置高精度电源电流值I2；
S526获取并观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值B2；
S527按星载磁强计分辨率10nT指标一倍场值设置高精度电源电流值I3；
S528获取并观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值B3；
S529逐步渐近减小Ii(i＝1～n)值；
S5210获取并观察星载磁强计后端数据处理系统获得的磁场信号值Bi(i＝1～n),直至该值不再减小并保持恒定(与屏蔽筒本底值一致无变化)；
S5211记录In-1时星载磁强计获得的信号值Bn-1与本底值之差，即为分辨率值。
在稳定性校准方法中具体实施流程、步骤如下：
S531按图5，将星载磁强计放置于屏蔽筒中间；
S532启动星载磁强计后端数据处理系统；
S533系统连续30分钟采集数据；
S534显示并记录星载磁强计各分量信号数据及波动曲线；
S535记录曲线波峰与波谷值(见说明书附图6、附图7、附图8)；
S536曲线波峰值与波谷值之差即为稳定性值。
所述的星载磁强计校准数据结果处理方法包括：
S61量程误差计算方法是：
量程误差(％)＝ABS(星载磁强计实测数-标准磁场值)/标准磁场值×100％
S62分辨率计算方法是：
分辨率值＝ABS[星载磁强计实测数(电流In-1时)-背景值]，ABS表示取绝对值，
S63稳定性计算方法是：
稳定性值＝ABS(星载磁强计实测磁场波峰值-星载磁强计实测磁场波谷值)/30min；
另外，在量程、分辨率、稳定性校准结果值的误差评估中，引入星载磁强计校准结果不确定度评估方法，具体包括以下步骤：
S71由高精度地面磁强计测量重复性引入的测量不确定度分量u(s)，
测量重复性引入的测量不确定度分量用测量结果的实验标准差表示：
式中：s(Bi):多次测量结果的实验标准差；
多次测量结果的平均值；n:重复测量次数，n≥6。根据经验，假设urel(s)＝0.03％；
S72由高精度地面磁强计测量磁场引入的不确定分量u(B)，高精度地面磁强计经过校准，假设其按包含因子K＝2给出的相对扩展不确定度为0.05％，由高精度地面磁强计引入的不确定分量为：
S73由高精度电源电流测量引入的不确定分量u(I)，高精度电源经过校准,按包含因子K＝2给出的相对扩展不确定度为0.02％，
则由电流测量引入的不确定分量为：
S74由高精度电源稳定性引入的不确定分量u(δI)，高精度电源经过校准，30分钟内的最大飘移不超过0.01％，假设其服从均匀分布，则由高精度电源的稳定性引入的不确定分量为：
S75由高精度地面磁强计磁传感器磁轴对准引入的不确定分量u(θ)，根据经验，磁轴对准误差一般不超过1O，假设其服从均匀分布，则由磁轴对准引入的不确定分量为：
S76由工作区环境磁场波动引入的不确定分量u(δB)，由于采用多层屏蔽筒,工作区环境磁场噪声为0nT，则由环境磁场波动引入的不确定度为0。
S77合成标准不确定度，各个不确定度分量独立不相关，并考虑影响量和影响次数，则被校准星载磁强计获取的场强值的相对合成标准不确定度为：
S78相对扩展不确定度，取扩展因子K＝2，相对扩展不确定度为：
u＝2×0.06％＝0.12％。
S79校准数据结果合格性判定：令相对扩展不确定度与测量值进行比对，具体是对表一、表二、表三星载磁强计测得的各量程磁场数据、分辨率值、稳定性波动值与标准磁场值进行比对，并参照设计指标和不确定度判定是否合格。
具体判定方式是，对于分辨率和稳定性，若：(表二、表三星载磁强计测得的分辨率值、稳定性波动值)±(表二、表三星载磁强计测得的分辨率值、稳定性波动值)×相对扩展不确定度≤指标值即为合格；
对于量程误差，若ABS[(星载磁强计实测数±星载磁强计实测数×相对扩展不确定度)-标准磁场值]/标准磁场值×100％≤指标值即为合格。
所述的星载磁强计校准周期24个月，校准数据记录格式见表一至表三所示。
表一 量程校准数据表
表二 分辨率校准数据表
表三 磁场稳定性校准实验数据表
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种星载磁强计校准装置，其特征在于，包括地面磁强计装置、星载磁强计装置、标准磁场源发生装置、后端数据处理装置；
地面磁强计装置的三分量磁传感器先置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第一磁场数据，星载磁强计装置的星载磁强计后置于标准磁场源发生装置形成的磁场环境内，后端数据处理装置采集得到第二磁场数据，令第一磁场数据和第二磁场数据进行比对，得到星载磁强计装置的不同量程精度、分辨率值和稳定性值。
2.根据权利要求1所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，所述标准磁场源发生装置包括屏蔽筒、螺线管和电源，螺线管置于屏蔽筒的内部腔体内，电源与螺线管相连，为螺线管提供电流。
3.根据权利要求2所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，所述屏蔽筒为多层屏蔽筒，多层屏蔽筒的放置方向沿地磁由东向西放置。
4.根据权利要求2所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，所述地面磁强计装置包括地面磁强计和三分量磁传感器；
三分量磁传感器置于螺线管内，地面磁强计置于标准磁场源发生装置外部，与三分磁传感器连接。
5.根据权利要求2所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，所述螺线管直径在200mm至205mm范围内，长度在500mm至510mm范围内，匝数在500至600范围内。
6.根据权利要求2所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，所述屏蔽筒采用坡莫合金，其内径在240mm至245mm范围内，外径在290mm至300mm范围内，长度在550mm至560mm范围内。
7.一种星载磁强计校准方法，利用权利要求1至6中任一项所述的星载磁强计校准装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1：搭建标准磁场源发生装置，将三分量磁传感器调整到螺线管中心位置，调节磁传感器转台水平度、角度，使三分量磁传感器的转台水平泡达到中心状态；调整三分量磁传感器转台上的蜗杆，使三分量磁传感器的Y向沿地磁东西方向，并与螺线管中轴一致，东向为正；
步骤A2：启动地面磁强计装置和后端数据处理装置，对标准磁场源发生装置施加电流，地面磁强计装置采集得到第一磁场信号值，将第一磁场信号值与电流之比作为螺线管常数；
步骤A3：令星载磁强计替换三分量磁传感器，并处于三分量磁传感器在标准磁场源发生装置中的相同位置上；
步骤A4：调节星载磁强计的角度与水平度，使星载磁强计的Y轴与螺线管中轴一致；
步骤A5：启动星载磁强计和后端数据处理装置，令标准磁场发生装置基于螺线管常数施加不同量程的电流，星载磁强计获取不同磁场信号值；
步骤A6：对星载磁强计测得的第二磁场数据与第一磁场信号值进行比对计算，得到不同量程测试结果。
8.根据权利要求7所述的星载磁强计校准方法，其特征在于，还包括：
步骤B1：采集磁场数据，得到屏蔽筒背景场值，记录为初始值；
步骤B2：按星载磁强计分辨率10nT指标三倍场值为起始点，按螺线管常数值为基准，设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第二磁场信号值；
步骤B3：按星载磁强计分辨率10nT指标二倍场值设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第三磁场信号值；
步骤B4：按星载磁强计分辨率10nT指标一倍场值设置电源电流值，获取后端数据处理装置采集的第四磁场信号值；
步骤B5：减少电源电流值，直至后端数据处理装置采集的磁场信号值不再减小并保持恒定；
步骤B6：记录后端数据处理装置采集的磁场信号值与屏蔽筒本底值之间的差值，作为星载磁强计的分辨率值。
9.根据权利要求7所述的星载磁强计校准方法，其特征在于，还包括：
步骤C1：30分钟采集磁场数据；
步骤C2：记录星载磁强计各分量信号数据集波动曲线；
步骤C3：记录波动曲线的波峰值与波谷值；
步骤C4：将波峰值与波谷值之间的差值，记录为稳定性值。
10.根据权利要求7、8或9中任一项所述的星载磁强计校准方法，其特征在于，还包括：
步骤D1：确定由地面磁强计测量重复性引入的测量不确定度分量u(s)，记为第一分量；
步骤D2：确定由地面磁强计测量磁场引入的不确定分量u(B)，记为第二分量；
步骤D3：确定由电源电流测量引入的不确定分量u(I)，记为第三分量；
步骤D4：确定由电源稳定性引入的不确定分量u(δI)，记为第四分量；
步骤D5：确定由地面磁强计磁传感器磁轴对准引入的不确定分量u(θ)，记为第五分量；
步骤D6：确定由工作区环境磁场波动引入的不确定分量u(δB)，记为第六分量；
步骤D7：将第一分量、第二分量、第三分量、第四分量、第五分量和第六分量进行合成运算，形成合成标准不确定度；
步骤D8：令扩展因子与合成标准不确定度相乘，形成相对扩展不确定度；
步骤D9：令相对扩展不确定度与测量值进行比对，得出校准数据结果合格性判定。
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