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龍圖騰網獲悉北京航空航天大學申請的專利一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114706031B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210378260.7，技術領域涉及：G01R35/00；該發明授權一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法是由房建成;李思然;陸吉璽;馬丹躍;王坤;高亞楠;全偉;韓邦成設計研發完成，并于2022-04-12向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法在說明書摘要公布了：一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法，可以實現三軸原子磁強計中三維線圈的原位標定，校正三維線圈的線圈常數誤差、非正交誤差以及零偏磁場誤差，有助于提高三軸矢量原子磁強計中三維線圈的標定精度，降低三軸矢量原子磁強計的磁場耦合與系統誤差，對發展新一代超高靈敏度三軸磁場測量及其應用有著重要的意義，未來可服務于量子導航、計量測試、深空深地磁探測、生物極弱磁探測等領域。

本發明授權一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法在權利要求書中公布了：1.一種用于三軸矢量原子磁強計中三維線圈的原位標定方法，其特征在于，包括：利用三軸矢量原子磁強計中三維線圈產生N組不同的標定磁場，N≥4的整數，分別利用三軸矢量原子磁強計敏感核心高靈敏測量三維線圈產生的標定磁場的三軸矢量分量，利用粒子群算法對三軸矢量原子磁強計測量結果進行數據最優化求解得到12個三維線圈誤差參數，實現三維線圈非正交誤差、線圈系數誤差、零偏磁場誤差參數的測量與校正，完成三維線圈的標定； 包括以下步驟： 步驟1，對三軸矢量原子磁強計中磁屏蔽裝置消磁，并使磁屏蔽裝置中心處剩磁補償至小于100pT； 步驟2，使三軸矢量原子磁強計正常工作，將三軸矢量原子磁強計敏感核心的y測量方向與三維線圈的Y軸線圈產生的均勻磁場方向對準； 步驟3，利用信號發生器產生三路控制電流，分別驅動三維線圈中X、Y、Z三個方向的單軸均勻場線圈，共同產生一組標定磁場Bcoil； 步驟4，利用三軸矢量原子磁強計敏感核心高靈敏度測量三維線圈產生的標定磁場Bcoil，將測量結果B傳輸至計算機，返回步驟3，重復N次，N為正整數； 步驟5，利用計算機基于粒子群算法優化求解得到三維線圈的12個誤差參數：cosηXx,cosηXy,cosηXz,cosηZx,cosηZy,cosηZz,KX,KY,KZ,Bx0,By0,Bz0，其中ηXx是X軸線圈與x測量方向的夾角，ηXy是X軸線圈與y測量方向的夾角，ηXz是X軸線圈與z測量方向的夾角，ηZx是Z軸線圈與x測量方向的夾角，ηZy是Z軸線圈與y測量方向的夾角，ηZz是Z軸線圈與z測量方向的夾角，KX是X軸線圈的線圈常數誤差系數，KY是Y軸線圈的線圈常數誤差系數，KZ是Z軸線圈的線圈常數誤差系數，Bx0是x測量方向的零偏磁場誤差，By0是y測量方向的零偏磁場誤差，Bz0是z測量方向的零偏磁場誤差； 步驟6，利用誤差參數得到校正后的標定方程，并利用計算機將校正結果反饋至信號發生器，驅動三維線圈產生校準磁場完成三維線圈的標定； 標定磁場Bcoil＝BcoilX,BcoilY,BcoilZ，其中BcoilX，BcoilY，BcoilZ為三維線圈中X、Y、Z三個方向的單軸均勻場線圈產生磁場的幅度有效值；三軸矢量原子磁強計測量的矢量磁場B＝Bx，By，Bz，其中Bx，By，Bz為在x、y、z三個測量方向的磁場幅度有效值；三軸矢量原子磁強計對三維線圈產生的標定磁場Bcoil的測量結果B表達式為： B＝RBcoil+B0 其中轉換矩陣diag表示對角矩陣，零偏磁場B0＝Bx0，By0，Bz0，當且僅當為非奇異矩陣時，R有唯一解： 其中T為矩陣轉置運算符； 為求解三維線圈的最優誤差參數，建立殘差rm方程： 構建代價方程： 等式左邊表示求fR,B0取最小值時R,B0的取值，其中m＝1，2，…，N為三軸矢量原子磁強計測量次數，為保證求解要求，N≥4的整數，利用計算機基于粒子群算法求解三維線圈誤差參數的最優解R,B0的解值使代價方程得到最小值，此時，實現三軸矢量原子磁強計中三維線圈的12個誤差參數的測量，12個誤差參數表示如下： cosηXx,cosηXy,cosηXz,cosηZx,cosηZy,cosηZz,KX,KY,KZ,Bx0,By0,Bz0； 計算所述三維線圈在X、Y、Z三個方向的非正交角，包括： X軸線圈與Y軸線圈的夾角βxy＝ηXy，Z軸線圈與Y軸線圈的夾角βyz＝ηZy，X軸線圈與Z軸線圈的夾角βxz： 利用轉換矩陣和零偏磁場的最優解值構建所述三維線圈的標定方程： 其中，Bc為三軸矢量原子磁強計所需要的理想磁場，為校正后的三維線圈對應產生的磁場，計算機將校正結果傳輸至所述信號發生器，驅動三維線圈產生校準磁場至此，完成三維線圈的標定。

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