JPS60250267A - 船体磁気測定装置 - Google Patents

船体磁気測定装置

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JPS60250267A
JPS60250267A JP10727384A JP10727384A JPS60250267A JP S60250267 A JPS60250267 A JP S60250267A JP 10727384 A JP10727384 A JP 10727384A JP 10727384 A JP10727384 A JP 10727384A JP S60250267 A JPS60250267 A JP S60250267A
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JP
Japan
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magnetic
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relative distance
measurement
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JP10727384A
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Takehisa Nagayama
長山 剛久
Yoshiaki Matsumoto
松本 好秋
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/081Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the magnetic field is produced by the objects or geological structures

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は航行する艦船等の船体の磁気モーメントを測
定する船体磁気測定装置に関する。
(ロ)従来技術 従来、艦船等の船体の持つ磁気量を測定するのに、特定
の磁気測定所等において、海底等に磁気検出器を列状に
、あるいは群に配置し、この磁気検出器」二に船体を係
留し、あるいは航山させて磁気測定を行い、この測定随
に所定の計算を施してめていた。
しかし、この従来の測定技術によると、特定の磁気測定
所で測定するものであるから、特定の限られた艦船しか
測定できないし、また測定所の設置場所の制限から水深
が浅く、船体と磁気検出器との距離が近く、艦船の持つ
局所的な磁気が影響して、全体としての磁気量を測定値
から算出するのが複雑で、難しい計算を必要とする欠点
があった。
(ハ)目的 この発明の目的は、上記に鑑み、特定の艦船のみならず
、一般的に9例えば港湾や海峡を航行する艦船の磁気量
も、比較的容易に測定し得る船体磁気測定装置を提供す
ることである。
に)構成 一般に、艦船と磁気検出器の距離が船長以上に離れると
艦船を一つの磁気双極子とみなしても。
余υ、大きな誤差がないことが知られており、今艦船の
位置Qとし、磁気検出器の位置Pが第6図に示す関係、
すなわちQ点を原点として、P点が(x、y、z)であ
るとすると、磁気検出器で測定される磁界の強さHは 
H=F (x、 y、 z) Mただし M:艦船の磁
気モーメン1− で表わせる。そのだめ、磁気検出器を海底等に敷設し、
艦船と磁気検出器の距離を測定しながら。
艦船の磁気測定を行なうと、 F (X+)’+ z 
)とHの値が得られるので、最小自乗法を用いて磁気モ
ーメントを算出することができる。
この発明の船体磁気測定装置は、この原理を利用したも
のであり、その概略を第1図に示すように、移動中の船
体からの磁界の強さを検出するだめに海底に設置される
磁気検出器1と、船体と磁気検出器との距離を測定する
相対距離測定手段2と、この相対距離測定手段で測定さ
れる相対距離に基づいて所定の係数値を算出する係数値
算出手段3と、前記磁気検出器、相対距離測定手段及び
係数値算出手段を所定周期で動作させる少なくとも5回
以上の測定あるいは算出を行なわせるサンプリング制御
手段4と、前記6回以」二の測定あるいは、算出で得ら
れた磁気検比器出力と係数値に基づき、最小自乗法で船
体の磁気モーメントを算出する演算手段5とから構成さ
れている。
(ホ)実施例 第2図は、この発明の1実施例装置の配置概略を示す断
面図である。同図において9港湾また海峡の海底11に
、磁気検出器12が設置されており、この磁気検出器1
2よりの検出信号がケープ/l/13により、測定室1
4の測定装置本体15に送られるようになっている。レ
ーダ16は測定室14」二に設けられ、沖を航行する艦
船(クーゲラ1− ) 17の位置Qを測定し、この位
置信号が測定装置本体15に送られるようになっている
第4図は、」1記実施例装置の信号処理系を示すブロッ
ク図である。同図において、磁気検出器12で検出され
た磁気は、磁気信号変換器18で電気信号に変換され、
さらにA/D変換器19でデジタル信号に変換され、C
PU20に取り込まれるようになっている二またレーダ
ー6で検出される艦船の位置信号もデジタイザ21を介
してCPU20に取込まれる。なお22は各測定データ
を記憶するメモリ、23は表示器である。
第5図においてP点の磁気検出器で測定される船体磁界
の大きさHzは Hz =a Mx+bMy + c Mz −・−・(
1)ここでMx 、 My、 Mzは船体磁気モーメン
トのx、y、z成分、a、b、cは係数であり。
でとなる。
また、レーダー6の位置R9船体17の位置Q。
磁気検出器12の位置Pの関係が第5図に示す状態であ
ると、レーダ16の位置Rを原点として。
船体17は北東の方向より角度θ1.距離R1に位置し
、その極座標はQ(R1,01)となる。この位置Qは
レーダ16で測定される。レーダ16の位置Rを原点と
して、磁気検出器12は、方向角度θ2.距離R2に位
置し、この値は既知であり。
予じめメモリ23に記憶されている。そのため。
上記レーダ16により、船体17の位置Qが測定される
と。
より、船体17に対する磁気検出器12の相対位置座標
P (x+y)をめることができる。
時刻iにおいて、上記(3)式のx、yを算出すると、
このx、y及び既知の2より、(2)式から、係数ai
 、 bi 、 ciをめることができ、(1)式より
その時刻における船体磁界の2方向成分は Hzi= aiMx 十biMx +ciMzとなる。
続いて9時間Tが経過する毎に、各データをめる。時刻
1(より測定を開始したものとするど。
(1)式の関係から次の正規方程式が得られる。
との(4)式は、船体磁気モーメントの計算値Mxe+
吟、o、 Mz、についての6元1次連立方程式であり
この方程式を解くことにより、 Mxo 、 Myo 
、 Mz。
をめることができる。すなわち となる。このときの中央誤差γは である。ここで vi = Hz i −(aiMxo +hiMyo 
+ c i Mho)n:測定回数 m:変数の数(とこでは乙) である。
次に、上記実施例装置の動作を第6図のフロー図を参照
して説明する。
動作がスタートすると、磁気検出器12でその時点の船
体磁気を検出し、その鉛直成分が磁気変換器18で増幅
され、フィルタリング、地磁気補償され、A/D変換器
19を介して、デジタル信号としてCPU2.0に取り
込まれる。すなわち磁気信号Hziが測定される(ステ
ップ5T1)。
一方、レーダ16よりの船体(ターゲット)17の位置
信号Qiも」1記データと同期して、デジタイザ21を
介してCPU20に取り込まれる(ステップST2 )
続いて、船体17の測定位置Qとメモリ23に記憶され
ている既知の磁気検出器12の位置Pから1式(3)を
用いて、船体17と磁気検出器12の相対距離xi、 
yiをめる(ステップST、、)。次に。
求めた相対距離を、上記(2)式に入れ、係数aitb
Loiを算出する(ステップ5T4)。このようにして
測定されたデータHzi 、 ai、 bL ci等は
メモリ23に記憶される。
係数ai、bi、 ciの算出後、所要の個数nのデー
タが測定できたか否か判定される(ステップ5T5)。
個数nは少なくとも6以」二に、設定されるが大なる程
精度の良い測定を行なうことができる。
ステップST5において、所要の個数のデータが得られ
ていない場合は9判定Noであり、ステップST1にリ
ターンする。そして前回測定から1時間が経1尚した時
点で、」−記と同様にステップST〜ステップST4の
処理を行ない、再度Hzi。
ai、bi、ciのデータをめる。そして以後、所要の
個数nのデータが得られるまで1時間T毎にサンプリン
グ動作が繰り返される。このサンプリング動作はCPU
20によって制御される。
所要の個数のデータが得られると、ステップST5の判
定はYESとなり、続いて、(4)式の係数Σai、Σ
1)i、Σci等を算出する(ステップ5T6)。
そして、(4)式の解を(5)式を用いて算出する(ス
テップST7 )。すなわち最小自乗法により、船体の
磁気モーメントMxo 、 Myo 、 Mzoを演算
する。
次に、中央誤差rを(6)式により算出する(ステップ
5T13 )。そして請求めた中央誤差γが許容内か否
か判定しくステップST9 )、許容内であれは測定を
終了する。しかし、許容内でなければステップST1に
リターンし、再測定を行なう。
なお、上記実施例では、鉛直方向1軸の磁界の測定値と
、さらに艦船と磁気検出器の相対位置(距離)によシ磁
気モーメントをめたが、他の成分(水平方向の2軸!、
3’)又は6構成分全てを使っても磁気モーメン1−を
同様に計算することができる。この場合、1軸よりもデ
ータ量が多くなるので、それだけ相差は小さくなる。
また、艦船の進路が計測途中で変化しても、レーダによ
り、その方位が容易にめられるので。
この場合も、上記実施例と同様の方法で計算できる。
(へ)効果 この発明の船体磁気測定装置によれば、移動する艦船と
磁気検出器の相対距離を測定し、この相対距離と磁気検
出器出力のデータの複数より最小自乗法により、船体の
磁気モーメントをめるものであるから、不特定多数の艦
船の磁気モーメントをめることができる。また、磁気モ
ーメントの大きさにより、航行している艦船の分類がで
きるし、艦船の消磁効果の評価をなし得る等の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示すブロック図、第2図はこ
の発明の1実施例の船体磁気測定装置の配置概略を示す
断面図、第3図は艦船と磁気検出器の位置関係を説明す
るだめの図、第4図は前記実施例船体磁気測定装置の鍔
号処理系を示すブロック図、第5図は同実施例装置によ
り、艦船と磁気検出器の相対距離の測定を説明するだめ
の平面図、第6図は同実施例装置の勧降を説明するだめ
のフロー図である。 1:磁気検出器、2:相対距離測定手段。 3:係数値算出手段、4:サンプリング制御手段、5:
磁気モーメント演算手段。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 中 村 茂 信 第3図 ′7 ¥:14図 特開1]aGO−250267(5) 第6図 スタート 鳳舞侶うとり則楚 −を臥 Hれ Tル −ク゛イ寓号スリ理[、ターケー/ト 争位Iと東めり(PL、6r、) T2 q−ケ゛ツFど1おご4木し出券ζ 佃対矩痛化εホめコ<XL 丁3 情敵清ハ (aL・bL 、CL) 8丁4 WOa)テ一タ 一二て′きた枦 rts 5T5 (4)式の4光毒又8Xrハ (Σ72L、ΣbL、ICi、) ■6 (4ハギt)角Hと寸Cめコ (MKo、M”to、Mho) 7 中央櫓狼莢とめづ S丁B 中5(−7シシ(8メヅYダp−イ診内 90力ゝ YES T 9

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)移動中の船体からの磁界の強さを検出するために
    海底に設置される磁気検出器と、前記船体と前記磁気検
    出器との距離を測定する相対距離測定手段と、この相対
    距離測定手段で測定される相対距離に基いて所定の係数
    を算出する係数値算出手段と、前記磁気検出器、相対距
    離測定手段及び係数値算出手段を所定周期で動作させ。 少なくとも5回以上の測定あるいは算出を行なわせるサ
    ンプリング制御手段と、前記6回以上の測定あるいは算
    出で得られた磁気検嵩器出力と係数値に基づき最小自乗
    法で船体の磁気モーメントを算出する演算手段とからな
    る船体磁気測定装置。
JP10727384A 1984-05-25 1984-05-25 船体磁気測定装置 Granted JPS60250267A (ja)

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JPS60250267A true JPS60250267A (ja) 1985-12-10
JPH0533352B2 JPH0533352B2 (ja) 1993-05-19

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JP2006308404A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Shimadzu Corp 磁気モデル計算方法
CN104502869A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 中原特钢股份有限公司 一种实心无磁钢坯磁场性能测试装置及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4635732B2 (ja) * 2005-06-22 2011-02-23 株式会社島津製作所 船体磁気測定システム
RU2755026C1 (ru) * 2020-09-29 2021-09-10 Акционерное общество "МЕРА" Способ измерения магнитного момента тела удлиненной формы

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308404A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Shimadzu Corp 磁気モデル計算方法
CN104502869A (zh) * 2014-12-08 2015-04-08 中原特钢股份有限公司 一种实心无磁钢坯磁场性能测试装置及方法

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