航空磁探测是一种基于航空平台的磁法测量技术,广泛用于地质构造、磁性填图、城市和工程稳定性等勘探任务。航磁补偿是航空磁探系统数据处理的关键环节,目的是消除航空平台本身产生的干扰磁场,获得准确地磁场数据。本文以提升航磁补偿精度为目标,对航磁补偿中的传感器误差校正技术和数据采集技术展开研究,提出了改进磁通门姿态测量精度的融合算法,并设计开发了基于PXI平台的数据采集及处理系统,解决了航磁数据采集系统中的接口和同步等关键问题,为高精度航磁补偿提供了可靠的保障。针对航磁补偿系统的关键测量数据—方向余弦的获取方法与误差模型展开研究,在深入分析磁通门传感器的工作原理的基础上,对磁通门测量磁场方向角的误差来源进行了分析和建模,提出了基于Bisquare的线性回归校正算法,算法采用householder矩阵分解辨识误差参数,具有高精度、高时效的优点;提出了基于数据融合技术的提升算法,能够得到更高精度的方向余弦数据。算法基于磁通门磁力仪、光泵磁力仪和激光陀螺仪三种传感器数据的物理关联性,在时间序列上建立数据融合模型,按照优化准则选取合适的融合参数。仿真实验表明,算法能够在基于Bisquare的线性回归算法基础上,进一步提高方向余弦的计算精度;针对实际航磁探测系统数据采集的要求,从采集精度和同步性两个角度出发,设计并开发与其匹配的高精度数据采集系统。以PXI测控平台为框架,基于传感器测量精度要求选择频率计数模块和模数转换模块,使用Lab VIEW开发了相关软件及用户界面。测试表明系统的性能和功能指标满足设计要求。