PL100548B1

PL100548B1 - METHOD OF DETERMINING THE DISTANCE AND APPROXIMATE DIRECTION OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD WITH A MAGNETIC ANTENNA WITH ANY AND UNKNOWN ORIENTATION IN AN ELECTRICALLY NON-HOMOGENIC AND ANISOTROPIC CENTER

Info

Publication number: PL100548B1
Application number: PL18554075A
Authority: PL
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1978-10-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania odleglosci oraz przyblizonego kierunku zródla pola elektromagnetycznego z antena magnetyczna o dowolnej i nie znanej orientacji w osrodku elektrycznie niejedno¬ rodnym i anizotropowym, znajdujacy zastosowanie w ratownictwie górniczym.The subject of the invention is a method for determining the distance and the approximate direction of a field source electromagnetic with a magnetic antenna of any and unknown orientation in the center electrically more than one and anisotropic, used in mining rescue.

Znany jest sposób wyznaczenia przyblizonej odleglosci zródla pola elektromagnetycznego, w którym w punkcie odbioru mierzy sie maksymalna amplitude magnetycznej skladowej pola i z zaleznosci sredniej wartosci rzeczywistej amplitudy wypadkowego wektora magnetycznej skladowej pola od odleglosci punktu pomiarowego wyznacza sie szukana wartosc, zgloszenie patentowe P-185539. Aby zlokalizowac tym sposobem osobe wyposazona w zródlo pola elektromagnetycznego z antena magnetyczna, trzeba wykonac co najmniej dwa takie pomiary z dwóch dostatecznie odleglych od siebie punktów oraz zmierzyc odleglosc miedzy tymi punktami. Wyznaczona tym sposobem odleglosc zródla pola elektromagnetycznego jest okreslona z bledem rzedu <1 dB. Oprócz ograniczonej dokladnosci niedogodnoscia tego sposobu jest koniecznosc znajomosci momentu magnetycznego szukanego zródla pola.There is a known method of determining the approximate distance of the source of the electromagnetic field in which at the collection point, the maximum amplitude of the magnetic field component i is measured depending on the mean value of the real amplitude of the resultant vector of the magnetic field component from the point distance the measured value is determined, patent application P-185539. To locate this way person equipped with an electromagnetic field source with a magnetic antenna, you need to do at least two such measurements from two points sufficiently distant from each other and measure the distance between them points. The distance to the source of the electromagnetic field determined in this way is determined with an error order <1 dB. Apart from the limited accuracy, the inconvenience of this method is the necessity to know magnetic moment of the searched field source.

Istota sposobu wedlug wynalazku jest, ze mierzy sie zmiany amplitudy wypadkowego wektora magnetycz¬ nej skladowej pola w dwóch róznych punktach obranych w strefie bliskiej na kierunku najwiekszej zmiany amplitudy wypadkowego wektora skladowej magnetycznej pola, przy czym odleglosc punktów pomiarowych od zródla pola elektromagnetycznego z antena magnetyczna wyznacza sie w zaleznosci tej odleglosci od zmian mierzonych amplitud i odleglosci miedzy punktami pomiarowymi, natomiast kierunek najwiekszej zmiany amplitudy wypadkowego wektora okresla przyblizony kierunek zródla pola elektromagnetycznego. Czestotli¬ wosc zródla pola nalezy wybrac na tyle niska, aby punkty pomiarowe znajdowaly sie w odleglosci duzo mniejszej od dlugosci wzbudzanej wdanym osrodku fali.2 100 548 Sosób wedlug wynalazku jest znacznie dokladniejszy od dotychczas stosowanych w osrodku skalnym.The essence of the method according to the invention is that changes in the amplitude of the resultant magnetic vector are measured component of the field at two different points selected in the near zone towards the greatest change amplitude of the resultant vector of the magnetic component of the field, with the distance of the measurement points from The source of the electromagnetic field with the magnetic antenna is determined depending on this distance from changes measured amplitudes and distances between measurement points, and the direction of the greatest change the amplitude of the resultant vector determines the approximate direction of the source of the electromagnetic field. Frequency the source of the field should be selected low enough that the measurement points are far away lower than the length induced at the given center of the wave 2 100 548 The sauce according to the invention is much more precise than those used so far in the rock center.

Jeden pomiar stosunku amplitud pozwala dokladnie okreslic odleglosc zródla pola elektromagnetycznego I przyblizony kierunek z^dokladnoscia lepsza od 14°. Wyniki pomiaru nie zaleza od momentu magnetycznego zródla pola. Sposób ten pozwala na wyznaczenie odleglosci zródla pola elektromagnetycznego przy dowolnej i nieznanej orientacji osi anteny nadawczej w osrodku .stratnym o róznych wlasciwosciach elektrycznych.One measurement of the amplitude ratio allows you to accurately determine the distance to the source of the electromagnetic field And approximate direction with accuracy better than 14 °. The measurement results do not depend on the magnetic moment the source of the field. This method allows to determine the distance of the electromagnetic field source at any given time and unknown orientation of the transmitting antenna axis in a loss center with different electrical properties.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie realizacji na rysunku, na którym przedstawiono schematyczne rozmieszczenie punktów pomiarowych w osrodku skalnym.The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment in the drawing in which it is shown schematic arrangement of measuring points in the rock center.

W sposobie wedlug wynalazku obiera sie punkt pomiarowy 02, od którego w stalej odleglosci szuka sie punktu w przestrzeni, w którym amplituda wypadkowego wektora skladowej magnetycznej pola ma najwieksza wartosc. Prosta laczaca ten punkt z punktem pomiarowym 02 wyznacza kierunek 1 najwiekszych zmian amplitudy mierzonej skladowej pola. Zaleznie od orientacji osi anteny nadawczej zródla pola elektromagnetycz¬ nego m kierunek 1 moze pokrywac sie z rzeczywistym kierunkiem r2 zródla pola m lub odchylac sie od niego o kat i//2<14°. Na tym kierunku szuka sie takiego punktu t*0i, w którym mierzona wartosc amplitudy wypadkowego wektora skladowej magnetycznej pola Hi jest najkorzystniej dwa razy wieksza od zmierzonej amplitudy H2 w punkcie 02. Pomiary amplitudy Hi i H2 wykonuje sie za pomoca tej samej antenymagnetycznej A przez jej orientowanie na maksimum odbieranego w punktach 0i i.0^ sygnalu, wzbudzanego przez antene magnetyczna szukanego zródla pola elektromagnetycznego m.In the method according to the invention, the measuring point 02 is selected from which one searches at a constant distance the point in space where the amplitude of the resultant vector of the magnetic component of the field is the largest value. The line connecting this point with measurement point 02 defines the direction of 1 of the largest changes amplitude of the measured field component. Depending on the orientation of the transmitting antenna axis of the electromagnetic field source m the direction 1 may coincide with or deviate from the real direction r2 of the source of the field m with cat i // 2 <14 °. In this direction, one looks for a point t * 0i at which the measured amplitude value the resultant vector of the magnetic field component Hi is most preferably twice the measured one H2 amplitude at point 02. Measurements of Hi and H2 amplitudes are made with the same magnetic antenna And by orienting it to the maximum of the signal received at points 0 and 0 ^, excited by the antenna magnetic field of the searched source of the electromagnetic field m.

W przypadku, gdy stosunek amplitud Hi do H2 jest dwa, to odleglosc punktu 0i od szukanego zródla pola elektromagnetycznego wynosi ri =3,91 ±1,5%,natomiast odleglosc punktu 02 od m wynosi r2 =4,9 1 z dokladnoscia —1,1% + 1,34%, zalezna od orientacji magnetycznej anteny zródla pola elektromagnetycznego m, gdzie 1 jest zmierzona odlegloscia miedzy punktami pomiarowymi Oi i,02. Strefe bliska okresla odleglosc punktów pomiarowych Oi i 02 od zródla pola elektromagnetycznego m, co najmniej dziesiec razy mniejsza od odleglosci fali w danym osrodku.In the case when the ratio of amplitudes Hi to H2 is two, then the distance of the point 0i from the source the electromagnetic field is ri = 3.91 ± 1.5%, while the distance of the point 02 from m is r2 = 4.9 1 with an accuracy of -1.1% + 1.34%, depending on the magnetic orientation of the antenna of the electromagnetic field source m, where 1 is the measured distance between the measuring points Oi i, 02. The close-up zone determines the distance measurement points Oi and 02 from the source of the electromagnetic field m, at least ten times less than the distance of the wave in a given center.

Claims

1. Patent claim The method of determining the distance of the approximate direction of the source of the electromagnetic field with a magnetic antenna of any and unknown orientation in an electrically inhomogeneous and anisotropic medium by measuring in the area close to the amplitude of the resultant magnetic field component, characterized by measuring changes in the result amplitude the magnetic vector of the field component at two different points selected in the direction and the largest change in the amplitude of the resultant magnetic component vector of the field, while the distance of the measuring points from the source of the electromagnetic field is determined by the dependence of this distance on changes in the measured amplitudes and the distance between the measuring points, while the direction the largest change in the amplitude of the resultant vector is determined by the approximate direction of the source. electromagnetic field. Wash. Typographer. UP PRL, circulation 120 + 18 Price PLN 45