SU1670637A1 - Способ измерени проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров магнитного пол  космического пространства со спутников Земли и дл  определени  местоположени  намагниченных тел и магнитных аномалий по измеренным параметрам магнитного пол  с подвижной платформы. Цель изобретени  - повышение точности измерени  проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы. Измер ют разности проекций векторов магнитной индукции дл  трех точек пространства, определ ют проекции вектора магнитной индукции удаленного источника как среднее арифметическое результатов измерений этих проекций, при этом упом нутые точки пространства выбирают в вершинах треугольника, центр описанной окружности которого расположен за его пределами, а люба  точка поверхности расположена вне плоскости, проход щей через три выбранные точки пространства. Устройство, реализующее данный способ, содержит феррозондовые преобразователи 1 - 3, усилители-преобразователи 4 - 6, генератор переменной ЭДС 7, блоки 8, 9 вычитани , вычислительный блок 10, масштабный усилитель 11, регистрирующий прибор 12 и подвижную платформу 13. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров магнитного пол  космического пространства со спутников Земли и дл  определени  местоположени  намагниченных тел и магнитных аномалий по измеренным параметрам магнитного пол  с подвижной платформы, например самолета или подводного автоматического аппарата.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство состоит из трех трехкомпо- нентных магниточувствительных, например , феррозондовых преобразователей 1-3, трех усилителей-преобразователей 4-6, генератора переменной ЭДС 7, двух блоков вычитани  8 и 9, вычислительного блока 10, масштабного усилител  11, регистрирующего прибора 12 и подвижной платформы 13, на которой размещены все блоки. Первые входы усилителей-преобразователей 4-6 подключены к выходам преобразователей 1-3, а первые выходы усилителей преобраО vj

О О CJ

VJ

зователей 4-6 подключены к первым входам преобразователей 1-3 соответственно. Выходы генератора 7 подключены ко вторым входам преобразователей 1-3 и вторым входам усилителей-преобразователей 4-6, вторые выходы усилителей-преобразователей 4 и 5 подключены ко входам блока 8 вычитани  и к первым двум входам масштабного усилител  11, вторые выходы усилителей-преобразователей 5 и 6 подключены к блоку 9 вычитани , второй выход усилител -преобразовател  6 подключены к третьему входу масштабного усилител  11, выходы блоков 8, 9 вычитани  подключены ко входам вычислительного блока 10, выходы которого подключены к третьим входам преобразователей 1-3 соответственно, выход масштабного усилител  11 подключен к регистрирующему прибору 12.

Устройство работает следующим образом .

На вторые входы преобразователей 1-3 подаетс  с генератора 7 переменна  ЭДС, возбуждающа  эти преобразователи. В результате этого на выходе каждого из преобразователей 1-3 по вл ютс  три ЭДС второй гармоники, кажда  из которых пропорциональна одной из трех проекций результирующего вектора магнитной индукции, созданной магнитным полем помехи подвижной платформы и магнитным полем космического пространства или однородным геомагнитным полем и полем магнитной аномалии. Выходные сигналы с преобразователей 1-3 усиливаютс  и детектируютс  в соответствующих блоках 4-6, а затем подаютс  на первые входы преобразователей 1-3, что обеспечивает отрицательную обратную св зь по измер емым проекци м векторов магнитной индукции, При этом каждый из усилителей-преобразователей 4-6 состоит из трех избирательных усилителей, трех синхронных детекторов и трех интеграторов, поэтому выходные сигналы с каждого усилител -преобразовател  4-6 пропорциональны трем проекци м результирующего вектора магнитной индукции . Эти сигналы поступают на масштабный усилитель 11 и соответствующие блоки 8, 9 вычитани . Выходной сигнал с блока 8 пропорционален разности векторов магнитной индукции, измеренной преобразовател ми 1 и 2, а выходной сигнал с блока 9 пропорционален разности векторов магнитной индукции , измеренной преобразовател ми 2 и 3. На подвижной платформе 13 рассто ние между трем  магниточувствительными преобразовател ми 1-3 значительно меньше, чем рассто ние от каждого из этих преобразователей 1-3 до магнитной аномалии или

намагниченного тела, значени  проекций векторов магнитной индукции которых следует измерить, например, дл  определени  их местоположени . Поэтому магнитное поле , созданное магнитной аномалией или намагниченным телом, или магнитным полем космического пространства в трех точках расположени  преобразователей 1-3 на борту платформы (например, на выносной

0 немагнитной штанге спутника Земли) будет однородным. Значит выходные сигналы с блоков 8 и 9 будут пропорциональными разност м проекций векторов магнитной индукции помехи, созданной подвижной

5 платформой дл  трех точек пространства, в которых расположены преобразователи 1- 3. Выходные сигналы с блоков 8 и 9 поступают на вычислительный блок 10, в который входит, например, электронно-вычисли0 тельна  машина (ЭВМ). В блоке 10 осуществл етс  определение координат и магнитного момена эквивалентного диполь- ного источника пол  подвижной платформы , по которым блок 10 определ ют

5 значение проекций векторов магнитной индукции , созданной подвижной платформой в местах расположени  преобразователей 1-3.

С блока 10 сигналы,пропорциональные

0 значени м проекций векторов магнитной индукции подвижной платформы противоположной пол рности, поступают на каждый из преобразователей 1-3, осуществл   автоматическую компенсацию магнитной

5 индукции подвижной платформы в объеме каждого из этих преобразователей, что увеличивает отношение полезного сигнала намагниченного объекта или магнитной аномалии к магнитной помехе, созданной

0 подвижной платформой,

Выходные сигналы с усилителей-преобразователей 4-6 , пропорциональные проекци м векторов магнитной индукции внешнего источника пол  (рудных тел, на5 магниченного объекта, магнитного пол  космического пространства и т.д.) поступают на масштабный усилитель. Выходной сигнал с усилител  11 пропорционален среднему арифметическому значению результатов из0 мерений проекций векторов магнитной индукции внешнего пол  трем  преобразовател ми 1-3.

Выходной сигнал с усилител  11 подаетс  на регистрирующий прибор 12.

5В тех случа х, когда имеютс  хот  бы

ориентировочные сведени  (по результатам моделировани  или эксперимента) с намагниченности подвижной платформы, а, значит , и сведени  о возможных местоположени х дипольного источника

этой платформы, то три точки пространства можно выбрать в вершинах треугольника непосредственно на корпусе подвижной платформы так, чтобы люба  точка поверхности возможного местоположени  диполь- ного источника пол  подвижной платформы находилась вне плоскости, проход щей через три выбранные точки пространства. В случае, когда нет никаких дополнительных сведений о намагниченности подвижной платформы, а, значит,-и возможных местоположений дипольного источника пол  этой платформы, следует выбирать упом нутые точки пространства на выносной немагнитной штанге, например, искусственного спутника Земли в вершинах треугольника так, чтобы люба  точка подвижной платформы находилась вне плоскости, проход щей через три выбранные точки пространства. При несоблюдении этих требований возможны случаи, когда дипольный источник магнитов пол  подвижной платформы либо равноудален от каждой из трех выбранных точек пространства, либо векторы магнитной индукции в каждой из трех точек пространства коллинеарны, что приведет к неустойчивости или неоднозначности определени  магнитного пол  компенсации в выбранных точках пространства.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ измерени  проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы , основанный на измерении проекции векторов магнитной индукции в трех точках пространства, выбранных на этой платформе , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измер ют разности проекций векторов магнитной индукции дл  этих точек пространства, по разност м измерений , по измеренным проекци м векторов магнитной индукции в трех точках пространства определ ют проекции вектора магнитной индукции удаленного источника , как среднее арифметическое результатов измерений этих проекций, при этом упом нутые точки пространства выбирают в вершинах треугольника, центр описанной

   окружности которого расположен за его пределами, а люба  точка поверхности, охватывающа  пространство возможного местоположени  дипольного источника пол  подвижной платформы, расположена вне

   плоскости, проход щей через три выбранные точки пространства.
2. 2. Устройство дл  измерени  проекций вектора магнитной индукции с подвижной платформы, содержащее три трехкомпонентных магниточувствительных преобразовател , подключенные к ним соответственно три усилительно-преобразовательных блока , генератор переменной ЭДС, вычислительный блок, выходы которого подключены

   к первым входам магниточувствительных преобразователей, вторые входы которых соединены с первыми выходами соответствующих усилительно-преобразовательных блоков, от л ичающеес  тем. что, с целью

   повышени  точности, оно снабжено масштабным усилителем и двум  блоками вычитани , первые входы которых соединены со вторым выходом второго усилительно-преобразовательного блока и с первым входом

   масштабного усилител , второй вход которого подключен ко второму выходу первого усилительно-преобразовательного блока и ко второму входу первого блока вычитани , второй вход второго блока вычитани  соединен со вторым выходом третьего усилительно-преобразовательного блока и с третьим входом масштабного усилител , соединенного с регистрирующим прибором, выходы блоков вычитани  подключены ко входам

   вычислительного блока, вторые входы усилительно-преобразовательных блоков и третьи входы магниточувствительных преобразователей подключены к генератору переменной ЭДС.