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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SERF惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计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：CN114487957B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12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：202210026450.2，技术领域涉及：G01R33/385；该发明授权一种SERF惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计方法是由王卓;武志宏;庞昊颖;袁琪;刘祀浔;付杨;蔡泽;朱骏;李任杰设计研发完成，并于2022-01-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种SERF惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计方法在说明书摘要公布了：一种SERF惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计方法，其中SERFSpin‑Exchange‑Relaxation‑Free为无自旋交换弛豫，通过在屏蔽桶内部即原子气室的目标场区域内产生指定大小的梯度磁场以补偿磁场梯度，同时将自屏蔽线圈外部之间的磁场迅速衰减为零，从而有利于降低屏蔽筒和线圈之间的磁场耦合，提高惯性测量精度。

本发明授权一种SERF惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种惯性测量梯度自屏蔽线圈的设计方法，其特征在于，包括选定球形原子气室为主线圈梯度磁场目标场区域，屏蔽线圈外指定圆柱区域的目标场为外部衰减屏蔽区域；通过求解离散目标点的磁场表达式，导出线圈表面的电流密度分布；对电流密度进行离散，利用流函数计算线圈的轮廓即为设计的柔性线圈电流走线，使原子气室的目标场区域内产生指定大小的梯度磁场，而将屏蔽桶内部和自屏蔽线圈外部之间的磁场迅速衰减为零，从而降低屏蔽筒和线圈之间的磁场耦合，抑制磁场梯度，提高惯性测量精度； 所述惯性测量梯度自屏蔽线圈包括产生x，y方向梯度磁场的圆柱径向自屏蔽线圈和产生z方向梯度磁场的圆柱轴向自屏蔽线圈，在SERF惯性测量中，三维磁场线圈在气室敏感区域内的三轴分别产生一阶线性梯度磁场，起到主动施加磁场梯度的作用，自屏蔽三维磁场线圈一方面通过主动给原子气室施加梯度磁场来抑制磁场梯度，另一方面，将其产生的磁场在磁屏蔽桶和屏蔽线圈之间快速衰减到零，从而减小原子弛豫率，增大系统刻度系数和减小误差； 所述圆柱轴向自屏蔽线圈包括轴向主线圈和屏蔽线圈，设计步骤如下： 选定原子气室为主线圈梯度磁场目标区域，屏蔽线圈外指定圆柱区域的目标场为外部衰减屏蔽区域，轴向主线圈和屏蔽线圈的电流密度函数表达式分别设置为如下： 其中和分别是轴向主线圈电流密度表达式的方位角分量和轴向主线圈电流密度表达式的轴向分量，和分别是轴向屏蔽线圈电流密度表达式的方位角分量和轴向屏蔽线圈电流密度表达式的轴向分量，Rp和Lp分别是轴向主线圈的半径和轴向主线圈的半高，Rs和Ls分别是轴向屏蔽线圈的半径和轴向屏蔽线圈的半高，θp和zp分别是轴向主线圈目标区域的极角和主线圈目标区域的极径，θs和zs分别是轴向屏蔽线圈目标区域的极角和轴向屏蔽线圈目标区域的极径，m为待定系数Pm和Qm的索引，且M是索引m的取值上限，M是与数值精度相关的傅里叶级数展开的最大阶数； 设rpRp,θp,zp、rsRs,θs,zs、rDSVRDSV,θDSV,zDSV、rOUTROUT,θOUT,zOUT分别为径向主线圈表面的源点、屏蔽线圈表面源点、原子气室梯度磁场的目标场点和屏蔽线圈外衰减磁场的目标场点，则原子气室目标场点和屏蔽线圈外对应的磁场大小如下： 其中，中间函数分别为： 其中u0是真空磁导率，rDSV-rp是主线圈目标场区域场点位置矢量和主线圈表面位置矢量的距离，rDSV-rS是主线圈目标场区域场点位置矢量和屏蔽线圈表面位置矢量的距离，rOUT-rp是屏蔽线圈外目标场点位置矢量和主线圈表面位置矢量的距离，rOUT-rs是屏蔽线圈外目标场点位置矢量和屏蔽线圈表面位置矢量的距离，xDSV,yDSV,zDSV是主线圈目标场区域的场点,xOUT,yOUT,zOUT是屏蔽线圈目标场区域的场点。

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