国际地磁参考场的计算与软件实现 - 吉林大学学报.PDFVIP

第33卷摇 第3期 吉林 大学学报 (信息科 学版) Vol.33摇 No.3 2015年5月 Journal ofJilinUniversity (Information ScienceEdition) May2015 文章编号:1671鄄5896(2015)03鄄0280鄄06 国际地磁参考场的计算与软件实现 柴松均, 陈曙东,张摇 爽 (吉林大学 电子科学与工程学院,长春 130012) 摘要:为提高磁测正常梯度改正精度、完善磁力仪功能,在研究国际地磁参考场的数学原理的基础上,给出了 用于编程的计算公式,包括施密特准归一化的缔合勒让德函数及其一阶导数的递推公式以及地理坐标和磁场 分量的坐标转换公式。 通过编写基于Visual C++的C语言程序完成了地磁正常场的精确解算。 研究结果表明, 该计算程序能对全球任意位置在IGRF鄄11(International Geomagnetic Reference Field)模型下的地磁场七要素进行 计算,与标准结果的对比显示,其总场值计算精度约为依1.2 nT,满足正常梯度改正的要求,为磁力仪的自动配 谐及上位机软件的研制提供了理论依据。 关键词:国际地磁参考场;正常梯度改正;地磁要素;施密特准归一化缔合勒让德函数 中图分类号:TH763 文献标识码:A Calculation and Software Realization of International Geomagnetic Reference Field CHAI Songjun,CHEN Shudong,ZHANG Shuang (College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China) Abstract:In order to increase the accuracy of gradient correction of magnetic measurement and to improve the magnetometer蒺sfunction,the mathematical feature for the IGRF(International Geomagnetic Reference Field) is described,the completeformula suitablefor programming and a program based on Visual C++ isalso given. The program can calculate the geomagnetic elements of any position in the world based on the IGRF鄄11 model. Comparedwiththestandardresults,thetotalintensity蒺smeanerroroftheprogramis1.2 nT,whichcanmeetthe requirements of the gradient correction. The study also provides a theoretical basis for the development of automatic resonance and PC software. Key words: international geomagnetic reference field(IGRF); gradient correction; geomagnetic elements; Schmidt semi鄄normalized associated Legendre functions 0摇 引摇 言 国际地磁参考场(IGRF:International Geomagnetic Reference Field)是由国际地磁与高空物理学协会 (IAGA:Internati