JPH0778540B2 - Magnetic detection device capable of position localization - Google Patents
Magnetic detection device capable of position localizationInfo
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- JPH0778540B2 JPH0778540B2 JP25542690A JP25542690A JPH0778540B2 JP H0778540 B2 JPH0778540 B2 JP H0778540B2 JP 25542690 A JP25542690 A JP 25542690A JP 25542690 A JP25542690 A JP 25542690A JP H0778540 B2 JPH0778540 B2 JP H0778540B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、飛行機等の移動体に磁気センサを搭載し
て、沈船等の目的磁性体から発する磁気を手掛かりに目
的磁性体を捜索する場合に、目的磁性体の位置を決定で
きる位置局限が可能な磁気探知装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a case where a magnetic sensor is mounted on a moving body such as an airplane and the target magnetic body is searched for by the magnetism generated from the target magnetic body such as a sunken ship. In addition, the present invention relates to a magnetic detection device capable of limiting the position of a target magnetic body.
（発明の概要） この発明は、飛行機等の移動体に磁気センサを搭載し
て、沈船等の目的磁性体から発する磁気を手掛かりに目
的磁性体を捜索する場合において、移動体の異なる位置
に搭載した２台の全磁力型磁気センサで得た磁気信号を
デジタル化し、デジタル化された信号データを非線形最
小二乗問題として解くことにより、前記移動体の位置を
高速処理によって求めることを可能にしたものである。(Summary of the Invention) The present invention mounts a magnetic sensor on a moving body such as an airplane, and mounts the magnetic sensor on a different position of the moving body when searching for the target magnetic body using the magnetism generated from the target magnetic body such as a sunken ship. It is possible to obtain the position of the moving body by high-speed processing by digitizing the magnetic signals obtained by the two total magnetic force type magnetic sensors and solving the digitized signal data as a nonlinear least squares problem. Is.
（従来の技術） 沈船が鉄などの磁性体でできている場合、沈船の上空に
は沈船によってつくられた磁場が存在している。そこ
で、飛行機で沈船が存在しているであろう海域を飛ぶこ
とによって、飛行機の尾部に搭載した光ポンピング磁力
計のような磁場の絶対値が測れる全磁力型磁気センサを
用いて空間の磁場を測定することにより、沈船から生じ
る磁場を捕らえることができる。磁気センサの出力Ｓ
は、地磁気ｅが存在しているため次の式で与えられ
る。(Prior Art) When a sunken ship is made of a magnetic material such as iron, a magnetic field created by the sunken ship exists above the sunken ship. Therefore, by flying in the sea where an wreck may exist, the total magnetic field type magnetic sensor that can measure the absolute value of the magnetic field, such as an optical pumping magnetometer mounted on the tail of the airplane, can be used to detect the magnetic field in space. By measuring, the magnetic field generated from the sunken ship can be captured. Output S of magnetic sensor
Is given by the following equation because the geomagnetism e exists.
Ｓの変動の様子を観測することにより、飛行機の真下付
近に沈船が存在していることが確認される。 By observing the variation of S, it is confirmed that there is a wreck near the plane.
（発明が解決しようとする課題） 従来の方式においては、飛行機の直下に沈船が存在して
いる場合だけでなく、沈船が飛行機から横に大きくずれ
ている場合も同じような磁気センサの出力が得られるた
め、沈船の位置の決定をすることができなかった。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional method, the output of a similar magnetic sensor is obtained not only when there is a sunken ship directly below the airplane but also when the ship is largely displaced laterally from the airplane. As it was obtained, it was not possible to determine the position of the wreck.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、沈船の位
置を迅速に決定できる位置局限が可能な磁気探知装置を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic detection device capable of position localization capable of quickly determining the position of a sunken ship.
（課題を解決するための手段） 本発明に係る位置局限が可能な磁気探知装置は、移動体
の進行方向に非平行な線上の異なる位置に搭載した２台
の全磁力型磁気センサと、前記２台の磁気センサにより
得た磁気信号をデジタル化する手段と、デジタル化され
た各磁気センサについての信号データを次式 但し、x:前記移動体の進行方向をｘ座標としたときのデ
ータ収集位置のｘ座標値 x0：磁気センサと目的磁性体間の距離が最短となるon−
top位置のｘ座標値 r:磁気センサと目的磁性体間の最短距離 Ｓ（θ）：磁気センサの出力 N:残差二乗和 H,K,M:線形最小二乗問題の３個の変数 で示される非線形最小二乗問題として解いて各磁気セン
サと目的磁性体との最短距離及びその最短距離となった
位置を求める手段と、各磁気センサについて求めた各々
の最短距離を用い、各磁気センサを中心としかつ各々の
最短距離を半径とする円の交点を求める作図的磁気源決
定法によって前記目的磁性体の位置を決定する手段とを
備えている。(Means for Solving the Problem) A magnetic detection device capable of position localization according to the present invention includes two total magnetic force type magnetic sensors mounted at different positions on a line non-parallel to the traveling direction of a moving body, and Means for digitizing magnetic signals obtained by two magnetic sensors and signal data for each digitized magnetic sensor are expressed by the following equation. Here, x: x-coordinate value of the data collection position when the moving direction of the moving body is the x-coordinate x 0 : the distance between the magnetic sensor and the target magnetic body is the shortest on-
x coordinate value of top position r: Shortest distance between magnetic sensor and target magnetic body S (θ): Output of magnetic sensor N: Sum of squared residuals H, K, M: Shown by three variables of linear least squares problem Centered on each magnetic sensor using a means for finding the shortest distance between each magnetic sensor and the target magnetic body and the position at which the shortest distance is obtained by solving as a nonlinear least squares problem. And means for determining the position of the target magnetic body by a drawing magnetic source determination method for obtaining an intersection of circles having respective shortest distances as radii.
また、目的磁性体の位置を求めると同時に、前記目的磁
性体の磁気ダイポールモーメントを求めることもでき
る。Further, the magnetic dipole moment of the target magnetic body can be calculated at the same time that the position of the target magnetic body is obtained.
（作用） 本発明の位置局限が可能な磁気探知装置においては、飛
行機等の移動体の進行方向に非平行な線上の異なる位置
（例えば翼端等）に設置された２個の高感度な全磁力型
磁気センサの周波数信号を、F/D変換器に入力してデジ
タル化し、このデジタル化された信号データを用いて変
数５個の非線形最小二乗問題を解き、磁気センサと沈船
等の目的磁性体との距離及び該距離が最短となった位置
（以下「on−top位置」という）を算出する。２個の磁
気センサと目的磁性体との間の距離がわかれば、作図的
磁気源決定法により目的磁性体の位置を求めることがで
きる。また同時に、目的磁性体の磁気ダイポールモーメ
ントを求めることができる。(Operation) In the magnetic detection device capable of position localization of the present invention, two high-sensitivity sensors installed at different positions (for example, a wing tip) on a line that is not parallel to the traveling direction of a moving body such as an airplane. The frequency signal of the magnetic force type magnetic sensor is input to the F / D converter and digitized, and the non-linear least squares problem of five variables is solved by using this digitized signal data, and the target magnetism of the magnetic sensor and the sunken ship etc. The distance to the body and the position where the distance is the shortest (hereinafter referred to as "on-top position") are calculated. If the distance between the two magnetic sensors and the target magnetic body is known, the position of the target magnetic body can be obtained by the drawing magnetic source determination method. At the same time, the magnetic dipole moment of the target magnetic material can be obtained.
上記の変数５個の非線形最小二乗問題は、「変数３個の
線形最小二乗問題＋変数２個の非線形最小二乗問題」に
分解でき、計算速度を高速化できる。また、非線形最小
二乗問題を２分割法を用いて解くことにより、変数２個
の値を確実に真値に収束させることができる。The above-mentioned nonlinear least squares problem with five variables can be decomposed into a “linear least squares problem with three variables + a nonlinear least squares problem with two variables”, and the calculation speed can be increased. Further, by solving the nonlinear least squares problem using the bisection method, the values of the two variables can be reliably converged to the true value.
（発明の実施例） 以下、本発明に係る位置局限が可能な磁気探知装置の実
施例を図面に従って説明する。(Embodiment of the Invention) An embodiment of a magnetic detection device capable of position localization according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図において、飛行機１の両翼端に高感度の全磁力型
磁気センサ2A,2Bが取り付けられ、これにより目的磁性
体としての沈船３の発する磁気を検出するようにしてい
る。また、前記飛行機１には、各磁気センサ2A,2Bから
の周波数信号（磁気の強さに比例して周波数が変化する
信号）をデジタル化するF/D変換器と、デジタル化され
た信号データを高速処理し、処理結果を出力する電子計
算機とが搭載されている。こお電子計算機は、前記デジ
タル化された信号データを非線形最小二乗問題として解
く手段と、当該飛行機１と沈船３との距離及びその距離
が最短となった位置を求める手段と、求めた前記距離を
用いて作図的電気源決定法によって前記沈船３の位置を
求める手段と、前記沈船３の磁気ダイポールモーメント
を求める手段と、これらの計算結果を出力する出力手段
に対応した機能を持つものである。In FIG. 1, high-sensitivity all-magnetism type magnetic sensors 2A and 2B are attached to both wing tips of an airplane 1 to detect the magnetism generated by the wreck 3 as a target magnetic body. Further, in the airplane 1, an F / D converter for digitizing the frequency signal (the signal whose frequency changes in proportion to the magnetic strength) from each magnetic sensor 2A, 2B, and the digitized signal data. It is equipped with an electronic computer that processes at high speed and outputs the processing result. The electronic computer has a means for solving the digitized signal data as a nonlinear least squares problem, a means for obtaining the distance between the airplane 1 and the sunken ship 3 and a position where the distance is shortest, and the obtained distance. Has a function corresponding to a means for obtaining the position of the sunken vessel 3 by a method for determining an electric power source using the, a means for obtaining the magnetic dipole moment of the sunken vessel 3, and an output means for outputting the calculation results thereof. .
そして、前記飛行機１が沈船３の上空付近を飛ぶことに
よって沈船の位置を決定できる。Then, the position of the sunken ship can be determined by the airplane 1 flying near the sky above the sunken ship 3.
なお、それぞれの座標軸に関して、ｘ軸は飛行機の進行
方向、ｙ軸は鉛直上向き、ｚ軸は横軸右向きを正として
おり、前記２個の磁気センサ2A,2Bは例えばｚ軸に沿っ
て異なる位置に配置されているものとする。With respect to each coordinate axis, the x-axis is the traveling direction of the airplane, the y-axis is vertical upward, and the z-axis is right on the horizontal axis. The two magnetic sensors 2A and 2B are located at different positions along the z-axis, for example. It is supposed to be placed in.
第２図（Ａ），（Ｂ）は、この装置における目的磁性体
位置局限のアルゴリズムの導出を行うために必要な座標
軸の設定である。x,y,z軸はある時点における飛行機に
固定された座標系であり、第１図で説明したとおりであ
る。第２図（Ａ）の変数は次の意味を持つ。2 (A) and 2 (B) are setting of coordinate axes necessary for deriving an algorithm for limiting the position of the target magnetic material in this device. The x, y, and z axes are coordinate systems fixed to the airplane at a certain point in time, and are as described in FIG. The variables in FIG. 2 (A) have the following meanings.
He:地磁気ベクトル φ：地磁気とｙ軸をなす角 ψ：地磁気のxz平面成分とｘ軸とのなす角 また、第２図（Ｂ）は飛行機が沈船に最も接近して両者
間の距離が最短となった時、すなわちon−top位置とな
っている時の図である。各変数は次の意味を持つ。He: Geomagnetic vector φ: The angle between the earth's magnetism and the y axis ψ: The angle between the xz plane component of the earth's magnetism and the x axis In addition, Fig. 2 (B) shows that the airplane is closest to the sunken ship and the distance between them is shortest. It is a figure when it becomes, that is, when it is in the on-top position. Each variable has the following meaning.
r:磁気センサと沈船との間の最短距離 h:磁気センサと沈船との高度差 w:磁気センサと沈船との間の横ズレ mx，my，mz：沈船の磁気ダイポールモーメント（第１図
中にも図示した） この座標系を用いて、磁気センサと沈船との間の最短距
離ｒ、on−top位置x0を求める式が導出される。r: the shortest distance between the magnetic sensor and the wreck h: height difference between the magnetic sensor and the wreck w: lateral displacement m x between the magnetic sensor and the wreck, m y, m z: wreck magnetic dipole moments (the Using this coordinate system, an equation for deriving the shortest distance r between the magnetic sensor and the sunken ship and the on-top position x 0 is derived.
第３図は、位置局限が可能な磁気探知装置のフローチャ
ートである。飛行機には第１図に示した磁気センサ2A,2
Bと共に、磁気センサ2A,2Bの出力SA，SBをF/D変換しデ
ジタル化するためのF/D変換器がハードウェアとして搭
載され、さらに飛行機に搭載された電子計算機のソフト
ウェアにより前記F/D変換器でデジタル化された信号デ
ータを処理するようにしている。後にソフトウェア部に
ついて詳しく説明する。なお、第３図のフローチャート
においてF/D変換器は市販の周波数カウンタを利用でき
る。FIG. 3 is a flowchart of a magnetic detection device capable of position localization. The magnetic sensors 2A, 2 shown in FIG.
Along with B , the F / D converter for F / D converting and digitizing the outputs S A , S B of the magnetic sensors 2A, 2B is mounted as hardware, and further, by the software of the electronic computer mounted on the airplane, The F / D converter processes the digitized signal data. The software section will be described later in detail. In the flowchart of FIG. 3, a commercially available frequency counter can be used as the F / D converter.
第４図は、作図的磁気源決定法の説明図であり、２個の
磁気センサ2A,2Bと沈船３との間の距離（rA，rB）か
ら、沈船のy,z座標を求める方法を示している。なお、
沈船のｘ座標は、on−top位置x0と等しいので、以上か
らx,y,z座標値が求まり、沈船の位置が決定できる。FIG. 4 is an explanatory diagram of the magnetic source determination method for drawing, and the y, z coordinates of the sunken ship are obtained from the distance (r A , r B ) between the two magnetic sensors 2A, 2B and the sunken ship 3. Shows how. In addition,
Since the x coordinate of the sunken ship is equal to the on-top position x 0 , the x, y, z coordinate values can be obtained from the above, and the position of the sunken ship can be determined.
そこで、第３図のフローチャートにおけるソフトウェア
部について以下に説明する。Therefore, the software section in the flowchart of FIG. 3 will be described below.
まず、x0とｒを求めるための式について説明する。第２
図を用いて計算した結果、次式で示すようなx0,r,H,K,M
の５つの変数を持つ非線形最小二乗問題を解くことにな
る。First, the formula for obtaining x 0 and r will be described. Second
As a result of calculation using the figure, x 0 , r, H, K, M as shown in the following equation
We will solve a nonlinear least-squares problem with five variables.
但し、x:データ収集位置 Ｓ（θ）：磁気センサの出力 N:残差二乗和 H,K,M:線形最小二乗問題の３個の変数 ここで、r,x0を適当な値に設定し、（１）式をH,K,Mに
関して偏微分すると （２）式の連立方程式を解いてH,K,Mをもとめ適当な値
に設定されたr,x0と一緒に（１）式に代入してＮの値を
求める。r,x0の値を動かして、（１）式のＮの値が最小
となるようなr,x0の組を見付け出す。以上の手法は、
「変数３個の線形最小二乗問題＋変数２個の非線形最小
二乗問題」に分解して解いたことになる。また、Ｎが最
小となるようなx0,rの組を求めるために、初期値として x1≦x0≦x2，r1≦ｒ≦r2 となうようなx1，x2，r1，r2を設定し、１回の計算ルー
チンごとにx2−x1及びr2−r1が半分になっていくよう
に、またx0,rがその範囲の中に含まれるようにx1，x2，
r1，r2を更新していく。具体的には簡単のためにx1，x2
に関して説明すると、この範囲を４等分するような３点
つまり x3−x1＝x4−x3＝x5−x4＝x2−x5 （x1＜x3＜x4＜x5＜x2） となるようなx3，x4，x5を設定し、それぞれの点におけ
るＮの値を計算し、たとえばx4でＮが最小であればx1を
x3に、またx2をx5に更新する。つまり真値x0を常に間に
はさみながら、x2−x1が１計算ルーチンごとに半分にな
っていく。充分計算が進めば x2−x10,r2−r1０となるので、 からx0,rを近似することができる。以上の非線形最小二
乗問題を解く手法を二分割法と名付ける。 However, x: Data collection position S (θ): Magnetic sensor output N: Residual sum of squares H, K, M: Three variables of linear least squares problem where r and x 0 are set to appropriate values Then, if equation (1) is partially differentiated with respect to H, K, M, The simultaneous equations of equation (2) are solved to find H, K, and M, and the value of N is obtained by substituting into equation (1) together with r, x 0 set to appropriate values. The value of r, x 0 is moved to find the set of r, x 0 that minimizes the value of N in equation (1). The above method
This is solved by being decomposed into a "linear least squares problem with three variables + a nonlinear least squares problem with two variables". Further, in order to obtain a set of N x 0 such that a minimum, r, x 1 ≦ x 0 ≦ x 2, r 1 ≦ r ≦ r 2 and Nau such x 1, x 2 as an initial value, Set r 1 and r 2 so that x 2 −x 1 and r 2 −r 1 are halved for each calculation routine, and x 0 , r is included in the range. X 1 , x 2 ,
Update r 1 and r 2 . Specifically, for simplicity, x 1 , x 2
The three points that divide this range into four equal parts, that is, x 3 −x 1 = x 4 −x 3 = x 5 −x 4 = x 2 −x 5 (x 1 <x 3 <x 4 <x 5 <set x 3, x 4, x 5 such that x 2), the value of N definitive to each point is calculated, the x 1 if N is the minimum for example x 4
Update to x 3 and x 2 to x 5 . That is, x 2 −x 1 is halved for each calculation routine while always sandwiching the true value x 0 in between. If the calculation proceeds sufficiently, it becomes x 2 −x 1 0, r 2 −r 1 0, so From x 0 , r can be approximated. The method for solving the above nonlinear least-squares problem is named the bisection method.
以上で、第３図のon−top位置x0と最短距離ｒを求める
手法を説明した。次に、沈船の位置を求める方法を説明
する。第４図は、２個の磁気センサ2A,2Bと沈船３との
間の距離（rA，rB）から、沈船のy,z座標を求める方法
を示している。磁気センサ2Aから沈船３までの距離が
rA、磁気センサ2Bかた沈船３までの距離がrBと上述の二
分割法で求めたとする。そこで、それぞれの磁気センサ
を中心にその距離を半径とする円を描くと２つの円が交
わったところが沈船の存在する位置となる。円の交わり
は２ケ所にできるが１ケ所は必ず磁気センサより上方
に、またもう１ケ所は必ず下方に交わるので、下方の交
点のy,z座標を求めることにより、沈船のy,z座標が求め
られる。飛行機はｘ座標の正方向に進んでいるのだから
沈船のｘ座標は、on−top位置x0と一致するので、以上
から沈船のx,y,z座標が決定できる。The method of obtaining the on-top position x 0 and the shortest distance r in FIG. 3 has been described above. Next, a method for obtaining the position of the sunken ship will be described. FIG. 4 shows a method of obtaining the y, z coordinates of the sunken ship from the distance (r A , r B ) between the two magnetic sensors 2A, 2B and the sunken ship 3. The distance from the magnetic sensor 2A to the sunken ship 3
r A, the distance to the magnetic sensor 2B how wreck 3 and determined by the bisection method described above and r B. Therefore, drawing a circle centered on each magnetic sensor and having the distance as the radius, the position where the two circles intersect is the position where the shipwreck exists. The circles can intersect at two points, but one point always crosses above the magnetic sensor, and the other one always crosses downward. Therefore, by obtaining the y and z coordinates of the lower intersection point, the y and z coordinates of the sunken ship can be calculated. Desired. Since the airplane is traveling in the positive direction of the x-coordinate, the x-coordinate of the sunken ship coincides with the on-top position x 0, and the x, y, z coordinates of the sunken ship can be determined from the above.
以上述べた２個の磁気センサと沈船との距離の関係から
沈船の位置を求める手法を作図的磁気源決定法と名付け
る。The method of obtaining the position of the sunken ship from the relationship between the distance between the two magnetic sensors and the sunken ship described above is called the magnetic source determination method.
次に第３図のフローチャートの最後の沈船の磁気ダイポ
ールモーメント（mx，my，mz）を求める方法を説明す
る。第２図において沈船の位置が決定されているので磁
気センサと沈船との高度差ｈ、横のズレｗ、最短距離ｒ
は既知である。また、非線形最小二乗問題で現れたH,K,
Mの３変数も決定されている。そこでnx，ny，nz,A,B,C
を Ａ＝sin（φ）cos（ψ） Ｂ＝（h/r）cos（φ）＋（w/r）sin（φ）sin（ψ） Ｃ＝（h/r）sin（φ）sin（ψ）−（w/r）cos（φ） とおけば（ここで、φ，ψは第２図に示すように地磁気
の各座標軸に対する角であり、既知である。） という連立方程式が決定するので、この連立方程式を解
けば、nx，ny，nzがもとまり、（４）式からmx，my，mz
が決定できる。Next, a third view of the flow chart of the last magnetic dipole moment of the wreck (m x, m y, m z) describes a method for determining the. Since the position of the sunken ship is determined in FIG. 2, the height difference h between the magnetic sensor and the sunken ship, lateral deviation w, and shortest distance r
Is known. In addition, H, K, which appeared in the nonlinear least squares problem,
The three variables of M have also been determined. Then n x , n y , n z , A, B, C
To A = sin (φ) cos (φ) B = (h / r) cos (φ) + (w / r) sin (φ) sin (φ) C = (h / r) sin (φ) sin (φ) -(W / r) cos (φ) (where φ and ψ are the angles with respect to each coordinate axis of the earth's magnetism as shown in FIG. 2 and are known). Since the simultaneous equations are determined, solving this simultaneous equation yields n x , n y , and n z , and from equation (4), m x , m y , and m z
Can be determined.
以上述べた方法をプログラム化し、計算機でシミュレー
ションを行った結果を以下の表に示す。但し、mx，my，
mz，φ，ψ,w,h,x0を適当な値に設定し、これを用いて
磁気センサの出力信号を模擬し、それを位置局限プログ
ラムに入力して、on−top位置、最短距離、磁気ダイポ
ールモーメントを計算した。単位はMKS単位系を用い、
磁場の単位はmG、磁気ダイポールモーメントの単位はAT
m2である。なお、x2−x1≦dx、r2−r1≦drとなった時点
で（３）式を用いてon−top位置及び最短距離を計算し
た。今回のシミュレーションではdx＝1.0、dr＝1.0を用
いた。The following table shows the results of computer simulation of the above-described method. Where m x , m y ,
Set m z , φ, ψ, w, h, x 0 to appropriate values, use this to simulate the output signal of the magnetic sensor, input it to the position localization program, and set the on-top position, shortest The distance and magnetic dipole moment were calculated. The unit uses the MKS unit system,
Unit of magnetic field is mG, unit of magnetic dipole moment is AT
m 2 . Note that the on-top position and the shortest distance were calculated using the equation (3) when x 2 −x 1 ≦ dx and r 2 −r 1 ≦ dr. In this simulation, dx = 1.0 and dr = 1.0 were used.
上記の表より、 に対し、計算結果は であり、計算結果は真の値と非常に良く一致している。
on−top位置及び最短距離が計算できれば、２個の磁気
センサを用いて沈船の位置が決定できる。また、上で計
算された各変数を用いて磁気ダイポールモーメントを計
算した結果、上記の表に示すように真の値と非常によく
一致した。 From the table above, In contrast, the calculation result is And the calculation result agrees very well with the true value.
If the on-top position and the shortest distance can be calculated, the position of the shipwreck can be determined using two magnetic sensors. In addition, as a result of calculating the magnetic dipole moment using each of the variables calculated above, it was in very good agreement with the true value as shown in the above table.
なお、上記実施例では、２個の磁気センサをＺ軸に沿わ
せて配置したが、これ以外の配置も勿論可能である。但
し、２個の磁気センサを飛行機等の移動体の進行方向に
平行な線上に配置する場合は不適当な配置として除外す
る。In the above embodiment, the two magnetic sensors are arranged along the Z axis, but other arrangements are of course possible. However, when two magnetic sensors are arranged on a line parallel to the traveling direction of a moving body such as an airplane, they are excluded as inappropriate arrangement.
（発明の効果） 以上述べたように、本発明に係る位置局限が可能な磁気
探知装置によれば、従来技術では成し得なかった沈船等
の目的磁性体の位置の確実な決定が迅速に可能となる。(Effects of the Invention) As described above, according to the magnetic detection device capable of position localization according to the present invention, it is possible to quickly and reliably determine the position of the target magnetic body such as a sunken ship, which cannot be achieved by the conventional technology. It will be possible.
第１図は本発明に係る位置局限が可能な磁気探知装置の
実施例を示す説明図、第２図は本発明の実施例において
目的磁性体位置局限のためのアルゴリズムの導出を行う
ために必要な座標軸の設定を示す説明図、第３図は実施
例において沈船の位置及び磁気ダイポールモーメントを
求める手順を示すフローチャート、第４図は作図的磁気
源決定法により沈船のy,Z座標を求める場合の説明図で
ある。 １…飛行機、2A,2B…磁気センサ、３…沈船。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a magnetic detection device capable of position localization according to the present invention, and FIG. 2 is necessary for deriving an algorithm for target magnetic material position localization in the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flow chart showing a procedure for obtaining the position of the sunken vessel and the magnetic dipole moment in the embodiment, and FIG. 4 is a case where the y, Z coordinates of the sunken vessel are obtained by the method for determining the magnetic source. FIG. 1 ... Airplane, 2A, 2B ... Magnetic sensor, 3 ... Wreck.
Claims (2)
位置に搭載した２台の全磁力型磁気センサと、前記２台
の磁気センサにより得た磁気信号をデジタル化する手段
と、デジタル化された各磁気センサについての信号デー
タを次式 但し、x:前記移動体の進行方向をｘ座標としたときのデ
ータ収集位置のｘ座標値 x0：磁気センサと目的磁性体間の距離が最短となるon−
top位置のｘ座標値 r:磁気センサと目的磁性体間の最短距離 Ｓ（θ）：磁気センサの出力 N:残差二乗和 H,K,M:線形最小二乗問題の３個の変数 で示される非線形最小二乗問題として解いて各磁気セン
サと目的磁性体との最短距離及びその最短距離となった
位置を求める手段と、各磁気センサについて求めた各々
の最短距離を用い、各磁気センサを中心としかつ各々の
最短距離を半径とする円の交点を求める作図的磁気源決
定法によって前記目的磁性体の位置を決定する手段とを
備えたことを特徴とする位置局限が可能な磁気探知装
置。1. A total magnetic force type magnetic sensor mounted at different positions on a line non-parallel to the traveling direction of a moving body, means for digitizing a magnetic signal obtained by the two magnetic sensors, and digital. The signal data for each magnetic sensor Here, x: x-coordinate value of the data collection position when the moving direction of the moving body is the x-coordinate x 0 : the distance between the magnetic sensor and the target magnetic body is the shortest on-
x coordinate value of top position r: Shortest distance between magnetic sensor and target magnetic body S (θ): Output of magnetic sensor N: Sum of squared residuals H, K, M: Shown by three variables of linear least squares problem Centered on each magnetic sensor using a means for finding the shortest distance between each magnetic sensor and the target magnetic body and the position at which the shortest distance is obtained by solving as a nonlinear least squares problem. And a means for determining the position of the target magnetic body by a drawing magnetic source determination method for obtaining an intersection of circles each having a radius of the shortest distance, and a magnetic detection device capable of position localization.
トを求める手段と、前記目的磁性体の位置及び前記磁気
ダイポールモーメントの計算結果を出力する出力手段と
をさらに備えた請求項１記載の位置局限が可能な磁気探
知装置。2. The position localization according to claim 1, further comprising: a means for obtaining a magnetic dipole moment of the target magnetic body; and an output means for outputting a position of the target magnetic body and a calculation result of the magnetic dipole moment. Possible magnetic detection device.
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| JP25542690A JPH0778540B2 (en) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | Magnetic detection device capable of position localization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25542690A JPH0778540B2 (en) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | Magnetic detection device capable of position localization |
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|---|---|
| JPH04134201A JPH04134201A (en) | 1992-05-08 |
| JPH0778540B2 true JPH0778540B2 (en) | 1995-08-23 |
Family
ID=17278603
Family Applications (1)
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| JP25542690A Expired - Lifetime JPH0778540B2 (en) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | Magnetic detection device capable of position localization |
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| JP (1) | JPH0778540B2 (en) |
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- 1990-09-27 JP JP25542690A patent/JPH0778540B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH04134201A (en) | 1992-05-08 |
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