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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114706031B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210378260.7，技术领域涉及：G01R35/00；该发明授权一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法是由房建成;李思然;陆吉玺;马丹跃;王坤;高亚楠;全伟;韩邦成设计研发完成，并于2022-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法在说明书摘要公布了：一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法，可以实现三轴原子磁强计中三维线圈的原位标定，校正三维线圈的线圈常数误差、非正交误差以及零偏磁场误差，有助于提高三轴矢量原子磁强计中三维线圈的标定精度，降低三轴矢量原子磁强计的磁场耦合与系统误差，对发展新一代超高灵敏度三轴磁场测量及其应用有着重要的意义，未来可服务于量子导航、计量测试、深空深地磁探测、生物极弱磁探测等领域。

本发明授权一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法在权利要求书中公布了：1.一种用于三轴矢量原子磁强计中三维线圈的原位标定方法，其特征在于，包括：利用三轴矢量原子磁强计中三维线圈产生N组不同的标定磁场，N≥4的整数，分别利用三轴矢量原子磁强计敏感核心高灵敏测量三维线圈产生的标定磁场的三轴矢量分量，利用粒子群算法对三轴矢量原子磁强计测量结果进行数据最优化求解得到12个三维线圈误差参数，实现三维线圈非正交误差、线圈系数误差、零偏磁场误差参数的测量与校正，完成三维线圈的标定； 包括以下步骤： 步骤1，对三轴矢量原子磁强计中磁屏蔽装置消磁，并使磁屏蔽装置中心处剩磁补偿至小于100pT； 步骤2，使三轴矢量原子磁强计正常工作，将三轴矢量原子磁强计敏感核心的y测量方向与三维线圈的Y轴线圈产生的均匀磁场方向对准； 步骤3，利用信号发生器产生三路控制电流，分别驱动三维线圈中X、Y、Z三个方向的单轴均匀场线圈，共同产生一组标定磁场Bcoil； 步骤4，利用三轴矢量原子磁强计敏感核心高灵敏度测量三维线圈产生的标定磁场Bcoil，将测量结果B传输至计算机，返回步骤3，重复N次，N为正整数； 步骤5，利用计算机基于粒子群算法优化求解得到三维线圈的12个误差参数：cosηXx,cosηXy,cosηXz,cosηZx,cosηZy,cosηZz,KX,KY,KZ,Bx0,By0,Bz0，其中ηXx是X轴线圈与x测量方向的夹角，ηXy是X轴线圈与y测量方向的夹角，ηXz是X轴线圈与z测量方向的夹角，ηZx是Z轴线圈与x测量方向的夹角，ηZy是Z轴线圈与y测量方向的夹角，ηZz是Z轴线圈与z测量方向的夹角，KX是X轴线圈的线圈常数误差系数，KY是Y轴线圈的线圈常数误差系数，KZ是Z轴线圈的线圈常数误差系数，Bx0是x测量方向的零偏磁场误差，By0是y测量方向的零偏磁场误差，Bz0是z测量方向的零偏磁场误差； 步骤6，利用误差参数得到校正后的标定方程，并利用计算机将校正结果反馈至信号发生器，驱动三维线圈产生校准磁场完成三维线圈的标定； 标定磁场Bcoil＝BcoilX,BcoilY,BcoilZ，其中BcoilX，BcoilY，BcoilZ为三维线圈中X、Y、Z三个方向的单轴均匀场线圈产生磁场的幅度有效值；三轴矢量原子磁强计测量的矢量磁场B＝Bx，By，Bz，其中Bx，By，Bz为在x、y、z三个测量方向的磁场幅度有效值；三轴矢量原子磁强计对三维线圈产生的标定磁场Bcoil的测量结果B表达式为： B＝RBcoil+B0 其中转换矩阵diag表示对角矩阵，零偏磁场B0＝Bx0，By0，Bz0，当且仅当为非奇异矩阵时，R有唯一解： 其中T为矩阵转置运算符； 为求解三维线圈的最优误差参数，建立残差rm方程： 构建代价方程： 等式左边表示求fR,B0取最小值时R,B0的取值，其中m＝1，2，…，N为三轴矢量原子磁强计测量次数，为保证求解要求，N≥4的整数，利用计算机基于粒子群算法求解三维线圈误差参数的最优解R,B0的解值使代价方程得到最小值，此时，实现三轴矢量原子磁强计中三维线圈的12个误差参数的测量，12个误差参数表示如下： cosηXx,cosηXy,cosηXz,cosηZx,cosηZy,cosηZz,KX,KY,KZ,Bx0,By0,Bz0； 计算所述三维线圈在X、Y、Z三个方向的非正交角，包括： X轴线圈与Y轴线圈的夹角βxy＝ηXy，Z轴线圈与Y轴线圈的夹角βyz＝ηZy，X轴线圈与Z轴线圈的夹角βxz： 利用转换矩阵和零偏磁场的最优解值构建所述三维线圈的标定方程： 其中，Bc为三轴矢量原子磁强计所需要的理想磁场，为校正后的三维线圈对应产生的磁场，计算机将校正结果传输至所述信号发生器，驱动三维线圈产生校准磁场至此，完成三维线圈的标定。

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