磁场信息与人类的生活息息相关,磁场信息的准确测量对地球科学、航空航天、资源探测、生命科学、交通通讯、国防建设、地震预报等领域的探索有着重要意义。三轴磁通门磁力仪作为高精度矢量磁传感器,已在各个领域被广泛使用。然而,由于加工精度以及电子电路设计的限制等原因,三轴磁通门磁力仪存在自身误差,影响其测量精度的提升。因此,使用磁通门前需对其误差参数进行标定,修正其示数。对于标定磁通门磁力仪的传统方法,由于地磁场的漂移、环境中各种铁磁性物质的干扰等因素的存在,其标定精度无法更进一步的提升。而通过磁屏蔽装置提供干净的磁场环境并在装置内装配三轴均匀磁场线圈作为标准磁源,对磁通门磁力仪进行标定,可以规避掉大部分环境中磁场变化以及磁场干扰对磁通门磁力仪标定的影响,提升标定精度。但是,基于零磁环境对磁通门磁力仪标定的方法中存在特有的影响标定精度的问题,本文针对这些特定问题的分析,并提出相应的改进方法以提升标定精度。基于零磁装置磁通门磁力仪标定方法中可以根据需求调整标定磁场模值,而传统的误差标定模型仅适用于地磁场量级或大于地磁场量级的标定磁场。本文通过对磁通门磁力仪误差来源分析提出了非线性误差标定模型,相较于传统误差标定模型,提升了各个量级标定磁场模值下的误差标定精度。基于零磁装置磁通门磁力仪标定方法需要先后对三轴均匀磁场线圈和待标定磁通门磁力仪进行标定,两次标定过程中磁传感器测量点的位置存在偏差。又由于均匀磁场线圈并不是绝对均匀,位置偏差会引入磁场偏差从而导致标定精度下降。本文提出基于梯度磁场线圈的磁传感器测量点定位方法,并结合零磁装置提出梯度磁场线圈设计方法以提升定位精度,从而提升磁通门磁力仪标定精度。零磁装置的磁屏蔽材料为铁磁性材料,其与线圈磁场之间存在耦合作用。耦合作用会导致线圈磁场发生变化,并且改变零磁装置内剩余静态磁场,导致磁通门磁力仪标定精度下降。本文提出利用无矩线圈减小线圈磁场与磁屏蔽材料之间的耦合作用,并提出零磁装置内无矩线圈的优化设计方法以提升磁通门磁力仪标定精度。通过对各个改进方法的研究,搭建仿真与实验平台,证明各个方法的有效性。结合所有改进方法,相较于改进前,各个误差参数的标定相对误差减小了十倍以上。