DE3408137A1

DE3408137A1 - Einrichtung zum orientieren eines magnetometers

Info

Publication number: DE3408137A1
Application number: DE3408137A
Authority: DE
Inventors: Homer Elkins Park Pa. Jensen
Original assignee: Western Geophysical Company of America
Current assignee: Western Atlas International Inc
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3408137C2; FR2542454B1; FR2542454A1; CA1224250A; US4600886A

Description

Einrichtung zum Orientieren eines Magnetometers

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen des magnetischen Erdfeldes, und insbes. auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Orientieren eines Magnetometers in der Weise, daß die Größe eines lokalen .magnetischen Feldes mit maximaler Magnetometerempfindlichkeit gemessen werden kann.

In den letzten Jahren sind die optisch angeregten Magnetometer in erheblichem Umfang als Meßvorrichtungen für magnetische Felder verwendet worden, die eine außerordentlich genaue Messung des Erdfeldes (in der Größenordnung von einem Teil pro Million oder besser) ermöglichen. Diese Geräte verwenden quantenmechanische Effekte, um eine Ausgangsfrequenz zu erzeugen, die auf die Größe des lokalen Magnetfeldes anspricht. Die Prinzipien der Arbeitsweise und die Einzelheiten der Konstruktion sind an sich bekannt, das Instrument weist ein Verdampfungsmittel, üblicherweise Cäsium auf, durch das ein Lichtstrahl (als "Pumpstrahl" bekannt), welcher die optische Achse des Magnetometers festlegt, übertragen wird.

Ein charakteristisches Merkmal des optisch angeregten Magnetometers mit Einzelzelle besteht darin, daß die Genauigkeit, mit der die Größe des -.magnetischen Feldes festgestellt werden kann, eine Funktion der Winkelorientierung des Gerätes in bezug auf das lokale Magnetfeld ist. Im allgemeinen wird eine optimale Meßgenauigkeit erzielt, wenn die optische Achse der Einrichtung um 45° gegenüber dem lokalen Magnetfeld vektororientiert ist. Somit besteht der Ort der optimalen Anzeige für ein solches Gerät aus einem Konus mit einem Halbwinkel von 45°, der um die optische Achse des Magnetometers zentriert ist. Die Ausrichtung des lokalen Magnetfeldvektors mit irgendeinem Element dieses Konus erfüllt die optimale Anzeigebedingung für das Gerät.

Beim Abbilden des magnetischen Feldes der Erde und bei vielen anderen Anwendungsfallen ist das -Magnetometer mit einer sich ^bewegenden Plattform, z.B. einem flugzeug, verbunden, das eine vorbestimmte Fläche nach—e-inem- vorbestimmten Schema durchquert bzw. durchfliegt. Somit muß das Magnetometer fortlaufend während des gesamten Abbildungsvorganges neu orientiert werden, um einen Ausgang gleichförmiger Empfindl'ictTkeit und Genauigkeit zu erzielen. Es sind zahllose Versuche gemacht worden, um dieses" Orientierungsproblem zu—iösen^-Im einen Fall werden sechs getrennte Magnetometer längs dreier Achsen angeordnet, die ihrerseits so angeordnet sind, daß der Gesamtfeldvektor- sich im Winkel in bezug auf die Achsen bewegt. Auf diese V/eise verläuft der Messvorgang nacheinander von Paar zu Paar längs der Achsen, wodurch der Feldvektor eine tolerierbare, obgleich nicht optimale Winkelbeziehung mit mindestens einem Zellenpaar dauernd aufrechterhält. Dies ergibt eine im wesentlichen in allen Richtungen verlaufende Achse der Empfindlichkeit. Eine solche Konfiguration beseitigt zwar die Notwendigkeit für eine Magnetometerorientierung, ist jedoch durch hohe Kosten sowohl in bezug auf die Herstellung als die Wartung gekennzeichnet, was sich aus dem sechsfachen Geräteaufwand für die vielen Einzelbestandteile des Systems ergibt.

Verschiedene Orientierungssysteme verwenden kardanartine Einrichtungen. Unter diesen gibt es zwei Systeme, die von Varian Associates hergestellt werden. Bei dem. einen System wird ein ausgewählter Strahl des vorerwähnten Konus des Magnetometers in einer annähernd optimalen Orientierung in bezug auf das lokale Magnetfeld durch Drehen der Kardanringe von Hand aufrechterhalten. Das erneute Einstellen des Magnetometers verdreht ihn um die Achse. Ein derartiges Orientierungssystem ist im Betrieb durch verhältnismäßig steife Kabel behindert, die normalerweise dem Magnetometer zugeordnet sind, und die die Anwendung von erheblichen Drehkräften erforderlich machen, damit eine solche Verdrehung des Magnetometers erzielt wird. Bei einem zweiten System wird ein dreiachsiger Kardanring durch einen Servomechanismus mit geschlossener Schleife angetrieben, der die Richtung der Magnetfelder der Erde dadurch feststellt, daß die Einflüsse

eines zusätzlichen, zyklisch veränderten Magnetfeldes analysiert ,werden. Der Servomechanismus orientiert den entsprechenden Kardanring und hält ein_e_ Ausrichtung der optischen Achse längs der Feldrichtung aufrecht. Eine solche Einrichtung ergibt Messungen hoher Genauigkeit, ist jedoch mit hohen Kosten verbunden, ist schwer an Gewicht—und sperrig, wobei die Kosten dieses Orientierungssystems um eine Größenordnung höher liegen als die des Magnetometers, das davon aufgenommen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum kontinuierlichen Orientieren eines Magnetometers in der Weise zu schaffen, daß die Größe eines lokalen Magnetfeldes mit maximaler-Empfindlichkeit trotz Änderungen im Steuerkurs des Fahrzeuges, das das Magnetometer aufnimmt, in bezug auf die magnetische Meridionalebene gemessen werden kann.

Die Nachteile der vorbeschriebenen bekannten Systeme und die vorstehend erläuterte Aufgabe der Erfindung werden nach vorliegender Erfindung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 oder mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 9 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der erfind,ungsgemäßen Einrichtung wird erreicht, daß ein Magnetometer laufend so orientiert wird, daß die Größe eines lokalen Magnetfeldes mit maximaler Empfindlichkeit gemessen werden kann, auch wenn der Steuerkurs des das Magnetometer aufnehmenden Fahrzeuges sich gegenüber der magnetischen Meridionalebene ändert.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines optisch angeregten

,Magnetometers, wie es im Falle vorliegender Erfindung

verwendet vi/ird, wobei der charakteristische Konuswinkel der Meßempfindllc_hkeit_dargestellt ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Einrichtung innerhalb des Gesamtsystems zum Orientieren eines Magnetometers nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Positioniervorrichtung des Systems zur Orientierung eines Magnetometers.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines optisch angeregten Magnetometers 10 nach und zur Verwendung bei vorliegender Erfindung. In dieser Fig. 1 ist das Magnetometer so gegenüber dem lokalen Magnetfeldvektor H orientiert, daß eine maximale Magnetometerempfindlichkeit gegenüber der Größe des Feldes erzielt wird.

Der Feldvektor H liegt in der magnetischen Meridionalebene 11, die durch den Vektor H und die lokale Vertikale V definiert ist. Eine maximale Meßempfindlichkeit wird erzielt, wenn der Winkel zwischen der optischen Achse 12 des Magnetometers 10 und dem Η-Vektor in der Ebene 13 einen Wert von 45° hat. Um eine solche Winkeltrennung zu erreichen, ist das Magnetometer 10 gegenüber der Horizontalen um einen Winkel V+ <£ geneigt, wobei V die Neigung bzw. Inklination des Feldvektors gegenüber der Horizontalen ist und oC einen Wert von 45° hat. Durch Subtraktion von 90° wird das Komplement des Winkels ( V + <£ ) erhalten, der der Neigungs- oder Kippwinkel bzw. die "Nutation" der Detektorachse von der lokalen Vertikalen ist, welcher dem Winkel optimaler Anzeige entspricht. Dieser Winkel ergibt sich in Fig. 1 als der Kippwinkel der Detektorachse 12. In vorliegender Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Inklination" den Winkel zur Horizontalen und "Kippen" den Winkel zur Vertikalen. Für Inklinationswinkel des Feldvektors, die kleiner als 45° zur Horizontalen sind, gilt die Geometrie des zweiten Vektors in Fig. 1, H2· Somit

ergibt sich, daß Kippwinkel der Detektorachse 12 nie den Wert .. £ von 45° überschreiten, um eine opitmale Orientierung zu erhalten, unabhängig von dem-Inklinationswinkel. '.;

Das Magnetometer kann ein Typ VIW2321G3 sein, wie er von der '-/'-.'\.

Firma Varian Associates hergestellt wird. Ein derartiges Gerät f- I-

ergibt eine ausreichend hohe magnetische Abbildungsgenauigkeit ν

innerhalb des Konuswinkels OC =45 + ß , wobei β einen Wert von ''' -¹K

5° hat. Ferner wird über Magnetometertestmessungen eine Anzeige ,: , S*

erhalten, daß die Änderung des Konuswinkels bis zu β = ± 8 1/2° ^

betragen kann. Mit einer solchen zulässigen Änderung des · .;,

Konuswinkels kann ein das Magnetometer 10 aufnehmendes Flugzeug , j.-

mit Winkeln von etwas mehr als 5° bei geringem oder gar keinem VJ ":*

Verlust an Genauigkeit der Magnetfeldmessung steigen und rollen. ^J

Ein Polaritätsumkehrschalter am Magnetometer 10 (nicht darge- _;. /i

stellt) ermöglicht es dem Bedienenden, die aktive Zone zu - ' '· &

reversieren, damit ein Feldvektor erfaßt werden kann, dessen %\"ψ.ϊΒ

Polarität gegenüber der nach Fig. 1 reversiert werden kann. -·>'., '·+

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des vollständigen -H"..'Φ Systems zum Orientieren des Magnetometers 10 nach der Erfindung. ._; "':."■$, Die in dieser Ansicht gezeigte Einrichtung einschließlich einer ' ' έ'. Positioniervorrichtung 13 und einer Antriebsvorrichtung 15 kann ■* C'p auf einem Flugzeug oder einem anderen Fahrzeug zur Durchführung , ;|· von geologischen Erkundungen oder dergl. befestigt seih. Es sei !: V ..f; zunächst die Positioniervorrichtung 13 betrachtet. Das Magneto- i-i«; meter 10 ist über eine Anordnung von Kardanringen (nicht · | -K '!% dargestellt), die orthogonale Rotationsachsen festlegen, mit ^:. -v ,^:' einer Trägerplattform 14 in einer darin vorgesehenen kreisförmi- >·':;; .^i gen Öffnung 16 befestigt. Ein halbkugelförmiger Streifen 18, der ;^! '■,'■ :'|^ mit einer ringförmigen Basis 20 verbunden ist, ist drehbar auf . · ^jff' der Plattform 14 befestigt. Das obere Ende des Magnetometers 10 :."■■?,-%\ ist gleitend innerhalb eines Führungsschlitzes 22 festgelegt, ■■-,.·>'/^t der sich im wesentlichen über die Länge des halbkugelförmigen . :-ψ,

'■: "■ · ·%'-Streifens 18 erstreckt. · >^: >

ßAD ORIGINAL ' ·· = "v %

Die ringförmige Basis 20 weist eine Vielzahl won.in Umfangsrichtung angeordneten Zähnen (nicht dar jestellt) auf. Ein U-förmiger ..Kanal ist-innerhalb der Plattform 1) vorgesehen, in welchem ein Antriebsriemen 2 4 mit e-i-fte-r- V-ie 1ζah L von nach innen gerichteten Zähnen 26, die mit den Zähnen der Basis 20 kämmen, geführt ist. Die ringförmige Basis 20 und der haLbkugelförmige Streifen 18 rotieren um eine Achse senkrecht^'zTTder Ebene der Trägerplattfojrm 14 entsprechend dem Antriebsriemen 24. Der Antriebsriemen' 24 seinerseits wird von—einem-Antriibszahnrad 27 der Antriebsvorrichtung 15 in Drehung versetzt, die von einem Azimuth-Schaltrad 28 gesteuert wird. Das Rad 28 kann entweder von Hand " oder elektromechanisch auf einer ko itinuierlichen Basis gesteuert werden, z.B. durch Servomechanismen oder dergl. Im Betrieb bewirkt eine Drehung des Rades 28 uid infolgedessen eine Drehung des halbkugelförmigen Streifens 18, daß der Führungsschlitz 22 des Streifens 18 innerhalb der magnstischen Meridionalebene des lokalen Magnetfeldes unabhängig von dem Fahrzeugsteuerkurs aufrechterhalten wird. Infolgedessen ist sichergestellt, daß der bevorzugte Winkel von etwa 45° zwischen dem lokalen Feldvektor und der optischen Achse 12 vorhanden ist, da ein Strahlenpaar des Konus der maximalen MeßempfindJichkeit des Magnetometers eine vorgewählte Orientierung in der Ebene hat, die den Führungsschlitz 22 einschließt, welchi r durch das "Kippen" des Magnetometers 10 innerhalb des . haltkugelförmigen Streifens 18 eingestellt wird.

Elektrische Signale, die die magηelische Feldintensität anzeigen¹, werden von dem Magnetometer If auf einen Vorverstärker 30 über ein verhältnismäßig steifes Lc iterkabel 32 übertragen. Es ist für "die Orientierungseinrichtui g nach vorliegender Erfindung wesentlich, daß die Drehkraft, die erforderlich ist, um das Magnetometer 10 bei einer Änderung des Flugzeugsteuerkurses zu orientieren, so gering wie möglich ist, da die Orientierungseinrichtung ermöglicht, daß das Magne .ometer fortlaufend (über eine Drehung des halbkugelförmigen Stre-..fens 18) erneut eingestellt wird, ohne daß das Gerät um seine .ängsachse (optische Achse) verwunden oder gedreht wird. Vielm;hr läßt, wie in Fig. 3 gezeigt, ein System aus zwei Kardanringen, die das Magnetometer

BAD ORIGfNAL

10 mit der Plattform 14 verbinden, einen ausreichend großen Bewegungsbereich des Magnetometers zu, damit es fortlaufend neu eingestellt wird, ohne dai. das unerwünschte Verdrillen und der dadurch bedingte hohe Widerstand des Kabels 32 auftritt. Ein zusätzlicher Vorteil der ^-1 ermeidung einer Verdrillung der Kabel ist darin zu sehen, daß d ,e 'Orientierung des Magnetometers in einer beliebigen Folge vorgenommen M/erden kann, ohne daß ein Abwickeln des Kabels erforderlich ist, um die Einflüsse einer Reihe von Windungen in gleicher Richtung auszuschalten.

Fig. 3 zeigt eine perspek .ivische Ansicht der Positioniervorrichtung 13 der Orientierungseinrichtung in vergrößertem Maßstab. Bei dieser Darstellung sind eine Reihe von wesentlichen Merkmalen der Positionier 'orrichtung 13 sichtbar, die in der Darstellung nach Fig. 2 nicht zu entnehmen sind. Die Zähne 34 des Zahnrades sind dem un ;eren Teil der ringförmigen Basis 20 zugeordnet. Wie vorstehend erwähnt, kämmen die Zähne 34 mit den Zähnen 26, die auf der In ienseite des Antriebsriemens 24 vorgesehen sind, so daß die Winkelposition des halbkugelförmigen Streifens IS und des Führjngsschlitzes 24 der Drehung des antreibenden Zahnrades 27 entspricht. Der U-förmige Kanal für die Aufnahme des Antriebsriemens 24 durch die Trägerplattform für den Eingriff und das Drehen der Basis 20 weist entgegengesetzte Eintrittsschlitze 36 und 38 in Verbindung mit einem halbkreisförm'igen Teil 4C des Freiraumes zwischen der Plattform 14 und der ringförmigen Fasis 20 auf.

Das Innere 42 der Öffnunc. 16 der Plattform 14 ist unabhängig von der Drehung der Basis 20. es stellt den inneren Teil eines Kanales dar, in welchem cie Basis 20 drehbar angeordnet ist. Ein Haltering 44 für das Magretometer ist mit dem Magnetometer 10 durch gegenüberliegende Klemmschrauben 46 und 48 befestigt und ist drehbar mit den gegerüberliegenden länglichen Seitenteilen eines länglichen Kardanr. nges 50 über zwei Seitenzapfen verbunden, von denen nur der e^!ne Zapfen 52 in Fig. 3 sichtbar ist (der andere Zapfen ist an entgegengesetzten Seitenteil des länglichen Kardanringes 'Ό angeordnet). Diese Anordnung ergibt eine erste Rotationsachs·' 54 dos Magnetometers 10, wie angedeu-

BAD QRIGiNAL

tet. Die Endteile des länglichen Kai· ianringes 50 sind drehbar mit dem Inneren 42 -der Öffnung in der Plattform 14 über eine ähnliche Anordnung von gegenüberliegenden Zapfen verbunden, von denen in Fig. 3 ebenfal-l-s—nur—der eine Zapfen 56 dargestellt ist. Die zuletzte genannte Zapfenanordnung bildet eine zweite Rotationsachse 58 für das Magnetometer 10, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Rotationsachsen 54~und 58 stehen aufeinander senkrecht und bilden ein Koordinatersystem, das unabhängig vonder Rotation der Basis-2-fl—ist.

Sechseckige Knebelmuttern 60 legen eine Kappe 6 2 am oberen Teil des Magnetometers 10 fest. Die Kappt 62 weist einen sechseckförmigen Bolzen 64 auf, der aus der get metrischen Mitte vorsteht, die längs der optischen Achse des Mignetometers 10 liegt. Eine zylindrische Hülse 66, die mit dem : ußeren Teil des Bolzens 64 verriegelt ist, ergibt eine kreisföimige Außenfläche, die innerhalb des Führungsschlitzes 22 I eweglich ist. Eine Schicht aus elastomerem Material bildet eini Ausfütterung 68, die an ihrer Oberseite einen Übergang zum !treifen 18 und an ihrer Unterseite einen Übergang zur oberem Begrenzung der Kappe 62 darstellt. Ein Loch in der Ausfütte:ung ermöglicht den Durchtritt der zylindrischen Hülse 66.

Um eine vorgewählte Schwenkung des ι :agnetometers 10 beizubehalten, muß die Winkelposition der Hül;;e 16 während einer Drehung des Streifens aufrechterhalten werd:n. Zwei Flügelmuttern 70 und 72, die mit der Ausfütterung 68 an mtgegengesetzten Seiten der Hülse 66 mit Hilfe von Schrauben 74 und 76 befestigt sind, dienen diesem Zweck. Die Position d :r zylindrischen Hülse 66 innerhalb des Schlitzes 22 und dami; das Schwenken des Magnetometers 10 kann von Hand oder mit Hilfe einer mechanischen, elektromechanischen oder elektronischen Vorrichtung eingestellt werden, indem eine ausreichend großa Kraft aufgebracht wird, die die vorerwähnte Kombination von Elenenten in eine neue Schwenkposition bringt. Nachdem die neue Position eingenommen ist, verhindern die Druckkräfte, die auf den halbkugelförmigen Streifen 18 durch die Flügelmutter! 70 und 72 sowie die Ausfütterung .68 ausgeübt worden sind, um die Druckkräfte, die von den

Rändern der Flügelmuttern 70 und 72 gegen die zylindrische Hülse 66 ausgeübt worden sind, eine Schwenkbewegung des Magnetometers 10 innerhalb des Schlitzes 22.

Ein Merkmal der Art und Weise des Eingriffes der Hülse 66 mit dem halbkugelförmigen Strt iferr 13 ist der geringe Abstand der inneren Ränder des Schlit.es 22 und der Flügelmuttern 70 und von dem Umfang der zylind]ischen Hülse 66. Daraus ergibt sich, daß die Kappe 62 des Magm tometers 10 innerhalb des Schlitzes schlüpfen und, wenn die Bi sis gedreht wird, einer Drehung widerstehen kann. Im Betrieb wird der Winkel zwischen dem lokalen Magnetfeldvektor und der optischen Achse des Magnetometers entweder aus vorgewählten Daten oder empirisch bestimmt, derart, daß der lokale Fe dvektor annähernd mit einem Strahl des Konus maximaler Empfindlichkeit des Magnetometers 10 zusammenfällt, wenn das Magnetome .er 10 in der magnetischen Meridionalebene geschwenkt wird. Wein eine Flächenvermessung oder Abbildung durchgeführt werden ;oll, wird der Schlitz 22 des halbkugelförmigen Streifens 18 tit. der magnetischen Meridionalebene bei einer Änderung des St:uerkurses des Flugzeuges durch Drehungen der ringförmige ι Basis 20 in Abhängigkeit von den Drehungen des Antriebszah irades 27, die von einem Antriebsriemen 24 übertragen werden, ausgerichtet gehalten. Die richtige Drehung des Antriebszahnr ides 27 kann dadurch erzielt werden j daß der Mechanismus des Antriebszahnrades so ausgelegt wird, daß er auf verschiedene Indikatoren des Flugzeugsteuerkurses anspricht. Andererseits kann das Zahnrad 27 von Hand durch eine Bedienungsperson eingestellt werden, die die verschiedenen, den Steuerkurs anzeigenden Stsuerungen des Flugzeuges beobachtet.

Wird die Basis 20 gedreht, dreht sich der Kardanmechanismus, der das Magnetometer 10 hält, nicht. Vielmehr ist dieser Mechanismus und infolgedessen das Magnetometer in der Bewegung auf Schu/enkbewegungen um die Achsen 54 und 58 beschränkt. Wie vorstehend jrwähnt, schlüpft der obere Teil des Magnetometers 10, der um die orthogonalen Kardanachsen gedreht wird, bei dem festen, „vorgewählten Schwenkwinkc 1 innerhalb des Führungsschlitzes 22, wenn der halbkugelförmige- Streifen 13 aufgrund des "Spieles"

BÄD QRiG_lN

gedreht wird, das zwischen der zylindrischen Hülse 6 6 und dem halbkune 1 form j gen. Streifen H) beste it. Pie ernr?uto Z ins tel .1 unn .des Hanne torne t.er y 10 wird somit dur -h Schwenken des Marjnotorr.o-

ters um die orthogonaJLexi te_s±en Achsen erreicht, wodurch das

zugeordnete Kabel um seine optische Achse gebogen, anstatt
verdrillt wird. Auf diese Weise wir ] das Magnetometer IO mit ■ einer minimalen Kraft neu ei η g-e sire lit, da der erhebliche
Widerstand gegen Verdrillen aufgrun 1 der. Eigenart des zugeordneten Kabels, das mit...der longitudi ialen optischen Achse des
Magnetometers 10 zusammenfällt, nie it überv/unden werden braucht,

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche:

f 1.^Einrichtung zum Messen der Größe des erdmagnetischen Feldes, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein Magnetometer (10) mit einer optischen Achse (12), dessen optimale Meßempfindlichkeit durch einen Konus eines vorbestimmten Winkels"et· definiert ist, der symmetrisch um die optische Achse (12) ist,.

b) eine ebene Plattform (14) mit einer öffnung (16) zur Aufnahme des Magnetometers (10),

c) eine Vorrichtung (44, 50, 52, 56), die das Magnetometer (10) mit der Plattform (14) in Eingriff bringt, und die orthogonale Rotationsachsen (54, 58) des Magnetometers (10) bildet, und

d) eine Vorrichtung (18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 66), die das Magnetometer (10) in einer magnetischen meridionalen Ebene (13) kippt, derart, daß die Größe eines lokalen magnetischen Feldes mit maximaler Empfindlichkeit gemessen werden kann. - "
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (44, 50, 52, 56) zum Eingriff mit dem Magnetometer (10)

a) einen inneren Ring (44) zur Befestigung des Magnetometers (10) und

b) einen äußeren Ring (50) aufweist, der drehbar mit der Plattform (14) in Eingriff steht, um eine erste Rotationsachse (54) in der "Ebene der Plattform (14) zu definieren, und der drehbar mit dem inneren Ring (44) in Eingriff steht, um eine zweite Rotationsachse (58) senkrecht zur ersten Achse (54) zu definieren.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 66) zum Kippen des Magnetometers (10)

a) eine Führung (18, 22) zum gleitenden Aufnehmen eines Endes (66) des Magnetometers (10), und

COPY

-JL-

b) eine Vorrichtung (20, 24, 26, 27, 28) zur Winkelorientie-,rung der Führung (18, 22) in der Ebene der Plattform (14) aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (18, 22) einen halbkugelförmigen Streifen (18) mit einem inneren Schlitz (22) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung zur Winkelorientierung der Führung dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) der Streifen (18) mit einer ringförmigen Basis (20) befestigt ist, und

b) die Vorrichtung zur Viinkelorientierung der Führung (18, 22) zusätzlich eine Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum

^ Rotieren der Basis (20) aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Basis (20) am Umfang Zähne eines Zahnrades besitzt und

b) die Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum Rotieren der Basis (20) ein Band bzw. einen Riemen (24) mit einer Vielzahl von Zähnen (26) zum Eingriff in die Basis (20) (Zahnriemen) aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum Rotieren der Baiss (20) einen Servomechanismus für den Bandantrieb (24) aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (50) im wesentlichen oval ist.
9. Einrichtung zum Positionieren eines Magnetometers, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine ebene Plattform (14) mit einer inneren Öffnung (16), b) eine Vorrichtung (44, 50, 52, 56), die ein Magnetometer (10) mit der Plattform (14) so in Eingriff bringt, daß orthogonale Rotationsachsen (54, 58) ausgebildet werden, und

c) eine Vorrichtung (18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 66) zum Kippen des Magnetometers (10) in der magnetischen meridionalen Ebene (13), derart, daß die Größe eines lokalen magnetischen Feldes mit maximaler Empfindlichkeit gemessen werden kann. '
10. Einrichtung zum Positionieren eines Magnetometers nach , Anspruch 9, gekennzeichnet durch

a) einen inneren Ring (44) zur Befestigung des Magnetometers (10) und

b) einen äußeren Ring (50), der drehbar mit der Plattform (14) in Eingriff steht, um eine erste Rotationsachse (54) in der Ebene der Plattform (14) festzulegen, und der

. drehbar in Eingriff mit dem inneren Ring (44) steht, so daß eine zweite Rotationsachse (58) senkrecht zur ersten Achse (54) festgelegt wird.
11. Einrichtung zum Positionieren eines Magnetometers nach . Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 66) zum Kippen des Magnetometers (10)

a) eine Führung (18, 22) zum gleitenden Aufnehmen eines Endes (66) des Magnetometers (10), und

b) eine Vorrichtung (20, 24, 26, 27, 28) zur Winkelorientierung der Führung (18, 22) in der Ebene der Plattform (14) aufweist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (18, 22) einen halbkugelförmigen Streifen (18) mit einem inneren Schlitz (22) aufweist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung zur Winkelorientierung der Führung dadurch gekennzeichnet ist,

a) der Streifen (18) mit einer ringförmigen Basis (20) ~ befestigt ist, und

"■■■■■■■■■'■" -.-■·".■■■■ \. ■

b) die Vorrichtung zur Winkelorientierung der Führung (18, ,22) zusätzlich eine Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum Rotieren der Basis (20) aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Basis (20) am Umfang Zähne (34) eines Zahnrades besitzt, und _^„

b) die Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum Rotieren der Basis (20) ein Band bzw. einen Riemen (24) mit einer Vielzahl von Zähnen (26) zum Eingriff in die Basis (20) (Zahnriemen) aufweist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (24, 26, 27, 28) zum Rotieren der Basis (20) einen Servomechanismus für den Bandantrieb (24) aufweist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (50) im wesentlichen oval ist.