海洋磁力测量全流程解决方案：SeaSPY2 磁力仪与 BOB/BAM 软件技术解析

引 言

海洋磁力测量是水下铁磁目标探测、海底地质构造解析、海洋考古勘探的核心技术手段，其测量精度与数据可靠性受地球磁场日变、航向偏差、拖体滞后等系统误差影响显著。Marine Magnetics 推出的SeaSPY2 Overhauser 磁力仪搭配BOB 采集规划软件与BAM 分析模块，构建了从测线规划→数据采集→误差校正→目标解析的全流程闭环解决方案，从硬件底层消除测量缺陷，以软件实现全链路数据质控，成为专业海洋磁力测量的主流选型。

SeaSPY2 采用Overhauser 效应的质子共振测量技术，区别于传统质子磁力仪与矢量磁力仪，实现低功耗、高精度、全向误差测量，是海洋拖曳、AUV/ROV 集成的理想硬件载体。

1.1 测量原理：Overhauser 效应突破传统质子技术

传统质子磁力仪依赖强人工磁场极化，功耗高、采样率受限；SeaSPY2 通过电子 - 质子耦合极化实现质子自旋取向，无需强极化磁场，仅1~2W 功耗即可产生强共振信号，采样带宽与灵敏度提升 1~2 个数量级。其测量信号仅与磁场幅值相关，与方向无关，从原理上保证总场测量的稳定性。

• 整机重量12 kg，50 m 拖缆仅 7 kg，支持单人部署；
  

• 传感器采用无铁磁材料设计，杜绝结构件引入的系统误差；

• 支持拖曳、AUV 内置、梯度仪组合等多种部署模式，适配多场景作业。

BOB 是专为海洋磁力测量开发的规划 - 采集 - 清洗一体化软件，适配 SeaSPY2 全系列硬件，以可视化交互与自动化算法降低作业门槛，保障数据原始性与完整性。

图3 BOB数据采集及可视化软件

2.1 测线规划：NavAssist 智能导航辅助

• 自定义测区网格、测线数量、线间距、测线方位，生成导引线网格；
  

• 实时向船载导航端输出距导引线距离、船艏向、航速、拖体深度 / 离地高，保障航行精度；

• 支持 AUV 探测模式导入，兼容多平台作业规划。

  
  

2.2 数据采集：实时可视化与质控

• 支持 COM/USB 接口直连磁力仪与 GNSS，10 Hz GNSS 实现地理坐标精准绑定；

• 实时绘制磁测曲线，支持 XY 轴缩放、道间对比、光标读数联动日志表；

• 实时滞后校正：动态计算拖体偏移，转弯工况下仍精准定位测量位置；

• 地理绘图（Geo Plot）以 WGS84-UTM 投影展示船位与拖体轨迹，支持标记编辑与底图导入。

  
  

2.3 数据清洗：三大核心校正消除系统误差

• 日变校正：导入 Sentinel 基站或 INTERMAGNET 台站数据，消除地球磁场日变干扰；

• 航向偏差校正：消除磁力仪近船干扰导致的测线 “波纹状" 畸变；

• 滞后校正：修正相邻测线错位，将分散异常整合为单一目标，提升定位精度。

• 校正过程保留原始数据，支持安全编辑与回滚，杜绝数据损坏。

  
  

2.4 数据管理：安全便携与多格式输出

• 基于 MS SQL 数据库，自动打包测线参数、配置与采集数据，告别零散文件；

• 支持CSV、GeoTIFF、GXF导出，兼容第三方 GIS 与地质软件二次处理。

BAM 作为 BOB 的扩展分析模块，实现从校正数据到目标定位的快速转化，兼顾专业用户与入门级操作需求。

3.1 数据变换：解析信号图突出近地表目标

通过解析信号变换，滤除远距离地质体的缓变磁场干扰，强化近地表铁磁目标异常信号，异常边界与形态更清晰，大幅提升弱异常识别率。

3.2 目标标记与量化分析

• 点击异常区域自动提取参数，以十字标标记目标，支持分类标注与统计分析；

• 输出目标坐标、规模等关键参数，形成可直接用于潜水验证的目标清单；

• 生成总场图与解析信号图，支持栅格数据导出，满足成果归档与汇报需求。

4.1 核心技术优势

• 硬件无缺陷：无航向误差、无测量盲区、低漂移，从源头保障数据质量；

• 软件全闭环：规划 - 采集 - 校正 - 分析一体化，减少人工干预与误差传递；

• 适配性强：支持拖曳、AUV、梯度仪等模式，覆盖浅海至深海、近岸至远洋；

• 操作轻量化：可视化交互、自动化校正，降低专业门槛与作业成本。

• 绝对精度最高，可达0.1nT

• 传感器间重复性，达0.01nT

• 灵敏度：0.02nT/√Hz，计数灵敏度为 0.001nT

• 全球无限制作业

• 无航向误差

• 无温度漂移

• 传感器免维护

  
  

4.2 典型应用场景

• 海洋考古：沉船、水下文物精准定位；

• 海洋工程：海底管线、未爆探测；

• 地质勘探：海底磁性构造、矿产资源普查；

• 环境调查：浅海磁性沉积物分布测绘。

图4 SeaSPY海洋磁力仪应用于墨西哥湾海底考古

Marine Magnetics 的SeaSPY2 Overhauser 磁力仪 + BOB/BAM 软件解决方案，以硬件底层技术突破消除传统磁力仪的固有缺陷，以软件全流程自动化实现数据质控与目标解析，解决了海洋磁力测量中日变、航向偏差、拖体滞后等核心痛点，在测量精度、作业效率、部署灵活性上达到行业水平。该方案可广泛适配海洋科研、工程勘探、水下安防等领域，是高性能海洋磁力测量的优选技术装备。