JPH10221466A - 海上地磁気測定方法 - Google Patents
海上地磁気測定方法Info
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- JPH10221466A JPH10221466A JP9038626A JP3862697A JPH10221466A JP H10221466 A JPH10221466 A JP H10221466A JP 9038626 A JP9038626 A JP 9038626A JP 3862697 A JP3862697 A JP 3862697A JP H10221466 A JPH10221466 A JP H10221466A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Abstract
して精度よく行うことができる海上地磁気測定方法を提
供する。 【解決手段】陸上用ポータブル「オーバーハウザー・プ
ロトン磁力計」の如き磁力計のセンサを、鉄等の磁性材
料よりなるエンジンからの誘導磁場の影響をできるだけ
減少するように、非磁性材質の小型船舶(FRP船)の
例えば舳先から突出して取り付けて船舶と一体化させ、
同時に船体の前方中央部にもジンバル上に固定した同様
の磁力計を設置して、航行しながら、例えば、一秒間隔
で地磁気測定と船舶の動揺による地磁気の変動差分測定
を行う。地磁気測定結果を解析する際に必要となる船
位,船首方向,水深の各測定値、および舳先及び船体前
方部の2つの地磁気測定値はそれぞれの測定器からディ
ジタル値として別々にとり出され、リアルタイムで収録
される。
Description
めの海上地磁気測定方法に関するものであり、特に沿岸
域,浅海域における海上地磁気測定方法に関するもので
ある。
は、船体磁気の影響を避けるために、プロトン磁力計セ
ンサを船体の長さの約3倍以上の距離を離して曳航しな
がら計測している。例えば、船体長が30mであれば、
船尾より約100m程度後方にセンサを曳くことにな
る。この場合、十分な曳航力を保つためには最低5ノッ
ト以上の速力を保たなければならない。
により、航行船舶の多い湾口部又は沿岸及び浅海域、ま
たは潮流の速い地域では地磁気測定をしようした場合、
センサを安定して曳航することも困難であり、測定のリ
アルタイムでそのセンサの位置を検知しながら測定を実
行することは事実上不可能である。
域等において地磁気測定を安定して精度よく行うことが
できる海上地磁気測定方法を提供することにある。
に、本発明による海上地磁気測定方法は、非磁性材料に
より形成された船舶の船体から所定長だけ突出した位置
に非磁性材料の保持具を介して磁力計の第1のセンサが
固定され、前記船舶の前方中央部に配置されたジンバル
上に該船舶の動揺による地磁気の変動分を測定するため
に前記第1のセンサと同様の第2のセンサが設置され、
前記船舶には、前記第1のセンサによる地磁気測定デー
タと前記第2のセンサによる前記地磁気の変動分と該船
舶の船位,船首方向および当該船位における水深の各測
定値を同時に収録可能なるように測定装置が配置され、
前記船舶の航行に従って該航行の軌跡上の各測定位置に
おける前記地磁気測定データを前記各測定値とともに前
記測定装置に必要な時間間隔で収録するように構成され
ている。
ータブル「オーバーハウザー・プロトン磁力計」の如き
磁力計のセンサを、鉄等の磁性材料よりなるエンジンか
らの誘導磁場の影響をできるだけ減少するように、非磁
性材質の小型船舶(FRP船)の例えば舳先から突出し
て取り付けて船舶と一体化させ、同時に船体の前方中央
部にもジンバル上に固定した同様の磁力計を設置して、
航行しながら、例えば、一秒間隔で地磁気測定と船舶の
動揺による地磁気の変動差分測定を行う。地磁気測定結
果を解析する際に必要となる船位,船首方向,水深の各
測定値、および舳先及び船体前方部の2つの地磁気測定
値はそれぞれの測定器からディジタル値として別々に独
立して出力されるが、これらのデータを同時刻データの
並びとして、リアルタイムでパソコンを内蔵した1台の
収録機で収録する。これにより、船舶の航行の軌跡上の
各測定位置における地磁気測定データと解析に必要な各
測定値は、必要な時間間隔すなわち必要な測定ポイント
密度で取り出すことができる。
の海上に調査船が位置している状態を示す模式図であ
り、図2は測定システムの構成例を示す接続系統図であ
る。ポータブル用のオーバーハウザー・プロトン磁力計
のセンサ1を、船体2の磁気を極力避けるために非磁性
体ポール3の先端に取付け、例えば船首前方に張り出し
ている。このセンサ1は、船尾又は船側に張り出して取
り付けてもよい。船体動揺による地磁気乱れ成分を測定
するために、ジンバル上に固定した同様の磁力計センサ
5を船体前方中央部に設置する。船位データを得るため
に、GPS測定装置の如き船位測定装置6が測位アンテ
ナ7とともに配置されている。船首方位データを得るた
めに、船首方位測定用磁気コンパス8が設けられてい
る。また、水深データを得るために、音響測深機9が音
響測深機送受波器10とともに配置されている。11,
12はそれぞれセンサ1,5からのデータを処理するオ
ーバーハウザー・プロトン磁力計測定演算装置の如き演
算装置である。各測定装置11,12,6,8及び9か
らの測定データはパソコンの如きデータ収録装置13に
収録される。
いて説明する。 (1)調査のために要求される精度 陸上用ポータブルプロトン磁力計の計測器としての精度
は0.1nT(ナノテスラ)以内である。参考までに日
本付近の地球磁場はおよそ40000〜50000nT
である。また、調査に要求される精度は、数nT程度で
ある。
船体が持つ磁性体、すなわちエンジン等の鉄材で作られ
た物による誘導磁場である。一般の磁場の力は、物体か
らの距離の3乗に反比例することが、理論的にも実験的
にも知られている。従って、船体が非磁性の材質で形成
されていれば、磁気的ノイズ源はほぼエンジンに限られ
るので、磁力計センサをエンジンから十分に離せば、そ
の影響をおさえることができるが、実際には離す距離に
限界があるので完全にノイズを取り除くことはできな
い。これまでの経験では図1のような配置でも数十nT
程度のノイズが認められる。以上の考察から、センサ1
は舳先に限らず、船尾又は場合により船側から突出する
ように配置してもよいが、船の運行操舵の面からは舳先
から非磁性材ポールにより張前方に張出して配置するの
が好都合であると判断される。
位によって大きさが異なる。すなわちノイズ源(ここで
はエンジン)の北側には負の異常、南側には正の異常が
発生する。もし船の動揺が小さく、ノイズ源と磁力計セ
ンサの相対的位置が変わらなければ、磁力計センサに影
響する磁気的ノイズは一定(磁気的直流成分のみ)で、
方位のみに依存する。しかし実際には、船は動揺するの
で両者の相対的位置は動揺の周期で変化することにな
り、これに応じて磁気的ノイズも変化する。従って、こ
のノイズは周期的で、動揺の周期にほぼ一致する。
調査海域内の適当な場所で船を8の字に旋回させ、船首
方位による磁場の変化を測定する。次に、8の字データ
の平均値を求めて、それぞれの方位に対する値から平均
値を差し引いた値を方位に依存する補正分とし、実際の
測定値に適用する。この場合の実際の測定の結果を図3
に示す。4段に分けて表示しているが、上から(1)観
測値、(2)船首方位による磁場変化の補正後の値、
(3)水深値、(4)船首方位値の順で示している。観
測船の南北方向に2回往復しているが、図の左側で南行
から北行への方向変換を行い、図の右側で同じ事をもう
一度繰り返している。船首方位の変化による磁場の変化
は観測時では100nT以上であるのに対し、上から2
段目に示す補正後(2)では10nT以下になってい
る。この補正は、図4(a)に示すように、船上の観測
値と同時刻の陸上固定点との差を算出し、その値を図4
(b)のように関数化し、観測船の方位に対する補正量
とした。 b)その2 通常の調査では、測定しようとする地磁気の波長は10
0m以上である。これに比べると、船の動揺による磁気
的ノイズの波長(周期)は高々数mから10m程度であ
るので、ハイカットフィルタを用いて取り除く。 c)その3 比較的短波長の測定が必要となる場合には、上で述べた
ハイカットフィルタを用いることはできない。この場合
には船体前方部のジンバル上に固定した磁力計センサの
測定値を利用して動揺分を補正する。すなわち、船首前
方部の磁力計センサの測定結果について、ローカットフ
ィルタを施して、短波長成分だけ取り出す。次に横軸に
ジンバル上の磁力値を、縦軸に上記の結果を表現して相
関図を作る。相関図から直線回帰式を求める。ジンバル
上の磁力値は、エンジンに近いためその変動量は殆どが
船体動揺の影響を表している。従って相関図から求めら
れた直線の傾きは、両者のエンジンからの距離の違いに
よる船体動揺の磁気乱れの倍率を示すことになる。倍率
が求まったら、元のデータ(フィルタのないデータ)に
戻り、船首前方部の磁力計センサの測定値から、ジンバ
ル上の磁力値に倍率をかけた値を差し引くことによっ
て、動揺補正を行う。
タ、水深データのそれぞれは、各計器からディジタル値
として、RS232Cとよばれるコネクタから出力され
る。通常の場合、これらの出力は直接パソコンのRS2
32Cの入力部に接続するが、この入力部は1台のパソ
コンに1つしか付いていない。従って5種類のデータを
収録するためには5台のパソコンが必要となり、それぞ
れ独立に収録することになる。以上のような方法では、
コスト高になること、また個々に収録されたデータを同
時刻データの並びとして編集し直さなければならず、時
間がかかるなどの不都合が多い。これを解決するために
複数のRS232Cの入力部を持つ収録システムを作成
し、独立したデータを同時刻データの並びとして、収録
できるようにしている。収録器は個々の入力部でデータ
を受け取る制御をする子のCPU制御部と、全体の子C
PUの結果を制御する親CPUからなり、この親CPU
にはパソコンを利用している。
れば、湾口部又は沿岸及び浅海域等において安定した姿
勢で海面と一定間隔を保って磁気センサを被測定領域で
周回させることができ、また、船体からの誘導ノイズの
影響を抑制することができるので、安定した海上磁気測
定を行うことができる。さらに、船位データ、船首方位
データ、水深データも地磁気測定データとともに同時に
並列に測定結果を収録するので、事後の測定データの解
析,整理は容易である。しかも、船の動揺に伴う磁気的
ノイズも効率よく除去することが可能であり、信頼度の
高い測定結果を得ることができるので実用的価値は極め
て高い。
す側面模式図である。
定機器の配置例を示す接続図である。
図である。
力との関係を示す測定特性図(a)と関数化した同特性
図(b)である。
算装置 13 データ収録装置
Claims (1)
- 【請求項1】 非磁性材料により形成された船舶の船体
から所定長だけ突出した位置に非磁性材料の保持具を介
して磁力計の第1のセンサが固定され、 前記船舶上の前方中央部に配置されたジンバル上に該船
舶の動揺による地磁気の変動分を測定するために前記第
1のセンサと同様の第2のセンサが設置され、前記船舶
には、前記第1のセンサによる地磁気測定データと前記
第2のセンサによる前記地磁気の変動分と該船舶の船
位,船首方向および当該船位における水深の各測定値を
同時に収録可能なるように測定装置が配置され、 前記船舶の航行に従って該航行の軌跡上の各測定位置に
おける前記地磁気測定データを前記各測定値とともに前
記測定装置に必要な時間間隔で収録する海上地磁気測定
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03862697A JP3753830B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 海上地磁気測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH10221466A true JPH10221466A (ja) | 1998-08-21 |
JP3753830B2 JP3753830B2 (ja) | 2006-03-08 |
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JP03862697A Expired - Fee Related JP3753830B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 海上地磁気測定方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-02-07 JP JP03862697A patent/JP3753830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN113050182B (zh) * | 2021-03-12 | 2024-03-01 | 安徽省勘查技术院(安徽省地质矿产勘查局能源勘查中心) | 一种水域地磁场观测方法及系统 |
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