四峰跟踪自主全向适应<bold>CPT</bold>原子磁力仪
Abstract
卫星上测量地球磁场要求高精度的原子磁力仪具有全向测量能力, 多数的单探头原子磁力仪不具备这一能力, CPT原子磁力仪理论上具有全向测量能力, 但目前仍需要外部磁场方向参考, 不能自主实现磁场的全向测量. 本文提出了一种CPT原子磁力仪的分时扫描四峰双闭环控制方法, 通过循环扫描+2, –2, +3和–3级CPT信号峰获得开环输出信号, 并将4个CPT峰的开环输出处理形成两路控制回路的误差信号, 一路求和用于校准0级中心频率, 一路差分用于跟踪锁定±2, ±3级CPT信号峰与0级信号峰之间的微波频率差. 当磁场方向变化导致平行模式对应的±2级CPT信号峰消失时, 通过±3级CPT信号峰与0级信号峰之间的微波频率差获得磁场大小, 反之亦然, 可以保持磁测数据连续不失锁, 不需要外部磁场方向参考, 首次实现了CPT原子磁力仪自主的全向测量能力.
