磁场是研究空间高能带电粒子和等离子体环境的基本物理量之一,同时与行星的内部状态、演化历史等密切相关。精确的磁场测量仪器可以帮助我们获得高精度的空间磁场信息,以研究与磁场相关的各种物理现象以及行星的环境。三轴矢量磁通门磁强计是空间探测任务中最广泛使用的磁场测量仪器之一。由于磁通门磁强计存在灵敏度系数、三轴夹角非正交误差、以及仪器零偏,为了获得真实可靠的磁场测量数据,我们需要在仪器交付前通过地面标定确定这些参数以校准测量值。此外,磁通门磁强计安装在星上后,在传感器位置处仍然会存在卫星漏磁场干扰,其中的静态磁场无法被识别并分离,因此静态磁场和仪器零偏构成一个组合零偏,称为磁补偿值。由于磁补偿值会随着时间缓慢变化,因此,需要定期在轨标定磁补偿值,以获得真实可靠的环境磁场数据。本文基于天问一号火星磁通门磁强计的标定项目,研究了星载磁通门磁强计的地面标定和在轨磁补偿标定。主要研究内容如下:1、天问一号火星磁强计的地面标定基于对多种星载磁强计标定方案的研究,发现对于需要测定不同温度下的磁强计校准参数,磁强计传感器必须放置到温箱中,这使得全方位旋转传感器的标量标定方法较难实施。“薄壳”方法或者利用完全标定好的标定线圈磁场实现矢量标定是较好的标定方案。火星磁强计最终选择了利用完全标定好的标定线圈系统获得多组参考矢量磁场,通过矢量标定方案获得了不同温度下的磁强计灵敏度和三轴夹角,以及它们的温度修正系数。对于磁强计的仪器零偏,我们在地面测试中更关心其相对变化值而不是绝对值,我们分别测试了其相对电子学温度和传感器温度的变化。我们分别在德国布伦瑞克工业大学的Magnetsrode标定线圈系统（简称TU-Magnetsrode）以及湖北宜昌的弱磁计量站标定了火星火星磁强计的灵敏度、三轴夹角以及它们的温度系数。“零偏”温度稳定性在奥地利空间科学研究院的磁强计实验室完成测试。2、磁补偿在轨标定的自动化程序实现最近,作者Wang和Pan提出了一个新的基于阿尔芬波特性的在轨标定方法,以下简称Wang-Pan方法Ⅰ。作者Wang和Pan（2021a）发现,在磁补偿立方体中存在一条由纯阿尔芬波确定的最优补偿曲线,该最优补偿曲线经过真实的磁补偿值,且方向与磁场三分量平均值确定的空间向量方向一致。那么,至少两条非平行的最优补偿曲线的交点即为磁补偿值。然而行星际磁场中不存在纯阿尔芬波,因此该方法在实际应用中需要尽量选择阿尔芬特性强的事件。作者Wang和Pan（2021a）尚未提出筛选行星际磁场中阿尔芬波的标准。因此,本文设计了一个自动程序来筛选行星际磁场中的阿尔芬波特性强的事件,并基于Wang-Pan方法Ⅰ计算磁补偿值。这个程序主要由三部分组成:（1）筛选阿尔芬波特性强的事件,（2）根据所选波动事件确定相应的最优补偿曲线,并进一步评估所选事件的适用性（3）确定磁补偿值。最后,我们利用金星快车磁强计测量的90天的磁场数据来测试我们的自动程序。测试表明,基于我们的自动程序筛选的波动事件,利用Wang-Pan方法Ⅰ和Davis-Smith方法均可以计算出磁补偿值,且得到的结果非常接近。利用这两种方法计算的三轴磁补偿值偏差ΔOX、ΔOY和ΔOZ在[-0.5,0.5]nT范围内的分别概率为64.2%,87.2%,73.9%。最后的计算结果和金星快车磁强计组提供的磁补偿标定结果比较,表明我们的程序可以实现自动化数据筛选和磁补偿计算。该自动化程序的优势在于波动数据的选择标准简单,所筛选的数据也可以用于Davis-Smith方法计算磁补偿值。3、利用不同空间区域线性磁洞结构在轨标定磁补偿的误差分析Wang-Pan方法Ⅱ基于磁镜结构的磁场耗散方向与磁场变化方向一致的假设,利用磁镜结构事件,同样可以在磁补偿立方体中找到一条经过真实磁补偿值的最优补偿曲线,该最优补偿曲线的方向与磁场最大方差方向一致。那么至少两条非平行的最优补偿曲线的交点即为磁补偿值。我们筛选出太阳风、地球磁鞘和磁尾电流片中的线性磁洞事件,根据Wang-Pan方法Ⅱ得到不同事件对应的最优补偿曲线,以及最优补偿曲线距离真实磁补偿值的误差。结果表明,Wang-Pan方法Ⅱ在太阳风和磁尾电流片中的计算误差在±0.2 nT以内的概率高达70%,Wang-Pan方法Ⅱ在地球磁鞘区域的计算误差比太阳风及磁尾电流片中的大了约1个数量级。此外,我们分析了不同区域线性磁洞的典型特征（最小方差分析的特征值比值、背景磁场大小、磁场耗散程度以及磁洞持续时间）对磁补偿标定误差的影响。我们的研究结果将为Wang-Pan方法Ⅱ的事件挑选提供了关键参考。