中文摘要：

高精度测量水下地磁梯度场在地磁导航、矿藏勘测、地质分析与灾害预报等方面具有战略意义。利用高精度铯量子磁力仪系统搭载水下机器人载体（ROV）开展水下地磁梯度测量研究①用分离变量法求解亥姆霍兹方程建立水下主地磁模型，分析海浪洋流对主地磁模型的影响。②以地磁梯度作为匹配特征量解决变化磁场对地磁应用的影响。依据偶极子理论和八航向磁测实验，分析并减小ROV载体对磁测的影响，提出了梯度测量中传感器阵列的布设方案。③开展水下地磁梯度测量实验，绘制实验区域的地磁总场梯度等值线图。④基于等值线的最近点迭代逼近算法开展地磁梯度匹配算法的仿真研究。

结论摘要：

高精度测量水下地磁梯度场在地磁导航、矿藏勘测、地质分析与灾害预报等方面具有战略意义。利用高精度铯量子磁力仪系统搭载水下机器人载体（ROV）开展水下地磁梯度测量研究①用分离变量法求解亥姆霍兹方程建立水下主地磁模型，分析海浪洋流对主地磁模型的影响。②以地磁梯度作为匹配特征量解决变化磁场对地磁应用的影响。依据偶极子理论和八航向磁测实验，分析并减小ROV载体对磁测的影响，提出了梯度测量中传感器阵列的布设方案。③开展水下地磁梯度测量实验，绘制实验区域的地磁总场梯度等值线图。④基于等值线的最近点迭代逼近算法开展地磁梯度匹配算法的仿真研究。通过上述研究，建立高精度的水下主地磁模型，给出了海浪洋流的特性，为消除其对测量影响提供了理论依据。同时，地磁梯度的方案能够有效的消除地磁值随时间变化的影响，能够有效提高地磁场的应用价值。通过对ROV自身产生的干扰磁场分析，设计了一种有效消除干扰磁场的方法，为高精度的地磁测量提高技术支持。地磁梯度匹配算法能够有效的提高惯性导航系统的精度，同时水下地磁导航实验也验证了该算法的有效性。因此，本研究可以为今后的地磁测量和应用提供参考。