基于体单元与测点间磁场映射关系的舰艇感应磁场测量方法

针对数值计算方法精度难以保证、双航向及两地测量法难以实施、地磁模拟法测量精度与所模拟的地磁场均匀度高度相关等问题,提出了一种基于体单元与测点间磁场映射关系的舰艇感应磁场测量方法。该方法利用消磁站已有的地磁补偿线圈产生磁场来对船体进行磁化,且不需要线圈产生的磁场在舰艇所占区域内均匀,因而大大降低了在单一航向上准确测量舰艇感应磁场的难度。仿真分析和实验室实验的结果均表明:该方法测量精度高、测量步骤简单、易于工程实现。     

舰艇磁场推算中边界元法的改进

在舰艇磁场推算中.仅需测量磁场垂直分量将更便于工程实现.针对这一需求,推导了边界面为一般柱面条件下边界元方程组的系数矩阵公式,给出了右端项的求法.将磁场的法向导数和标量磁位作了对换.再将磁场垂直分量作为已知的标量看待,使边界条件的获得更为方便.船模实验表明:该改进方法具有更高的推算精度.使用该方法可实现只需舰艇磁场的垂...     

基于Neumann谱和PM谱的海浪感应磁场能量分布计算

结合前人在海浪功率谱以及海浪产生磁场两方面的研究 ,求出了海浪 磁场系统的传递函数 ,分析了该系统的性质 ,并利用该传递函数和Neumann谱、PM谱计算了磁场功率谱 ;在此基础上 ,根据实际观测我国海区的海浪高度 周期分布 ,求解海浪分布参数 ,模拟实际的海浪过程 ,求出了实际情况下的海浪感应磁场功率谱 ,并分析了其特性 .     

经典海浪谱下运动飞行器接收到的海浪磁场噪声

根据前人对海浪感应磁场研究的成果,在海浪是平稳正态随机过程的假设下,求出了飞行器接收的海浪感应磁场噪声功率谱的表达式.在讨论功率谱和飞行角度的关系时,发现海浪感应磁场随飞行角度变化,为低频、窄带大干扰或高频、宽带小干扰,并且在某些飞行角度会出现奇点.进行了仿真计算,结果符合理论表达式.     

飞行器外部磁场干扰补偿的预处理

为了缩短飞行器外部磁场干扰的学习补偿时间,提出了飞行器外部磁场补偿的预处理方法,以简化飞行器在空中的学习补偿过程.该方法利用飞行器外部磁场的特点,将恒定磁场、感应磁场和涡流磁场分离成两部分.先在地面通过测量分别计算出外部磁场干扰的磁场系数,在空中直接用求得的系数进行磁场补偿,再通过自适应滤波滤除剩余干扰.实验表明:该方...     

运动海水磁场分析与检测方法

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型.通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法.结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件.     

基于差分进化算法的铁磁物体磁化率优化方法

针对工程中铁磁物体磁化率难以确定的问题,以单元表面积分铁磁物体感应磁场模型为基础,利用磁场测量值建立了多维磁化率数学优化模型,并运用具有全局多维寻优能力的进化差分算法对多维磁化率数学模型进行了求解,进而确定了铁磁物体的感应磁场分布。最后,设计了空心圆筒磁测实验,实验结果表明:该方法能有效获取铁磁物质多维磁化率,还能精确计算铁磁物体的感应磁场分布。     

积分方程法计算舰船感应磁场

积分方程法是取得舰船感应磁场的有效方法 ,且简便易行 .以某型舰船为算例 ,介绍了积分方程法在舰船感应磁场计算中的应用 ,给出了剖分方法 .算例结果与工程实际测量结果相吻合 ,可应用于工程实际 .     

载体干扰磁场补偿方法

获得载体航行路径上各点地磁场的精确测量值是地磁匹配导航的前提,而载体上各种干扰磁场的存在会引起磁力仪输出的偏差,影响匹配的精度,因此必须对载体干扰磁场进行补偿。在分析载体干扰磁场特性的基础上,提出利用矢量测量值对地磁场总场值进行补偿的方法。该方法首先根据矢量磁力仪的测量模型得到关于载体磁场参数的非线性方程,然后采用非线性参数估计方法估计出精确的载体干扰磁场系数,最后再利用估计结果对测量值进行补偿。通过仿真对该方法的有效性进行研究,并设计了半实物实验对其实用性进行验证。结果表明采用本文提出的方法补偿后地磁场总场值的测量误差在20nT以内,而且该方法参数估计精度高,应用方便,可以有效地对导航载体干扰磁场进行补偿。     

任意航向上的舰船磁场换算

本文提出了用两个主航向上舰船磁场测量数据来换算任意航向上任意深度下的舰船磁场的设想。针对静态磁场,提出了一种新的磁场换算方法即磁荷模型换算法。由于该法的模型更接近于物理模型,故该法建立模型容易,换算所需的测量数据少,换算精度高。对安装消磁系统的舰船其任意航向上的磁场换算,作者采用消磁系统绕组磁场和舰船本身磁场分别计算然后合成的处理方法。实验证明,本文提出的舰船任意航向上的磁场换算方法是可行的,换算精度能够满足工程实用要求。     

潜艇闭环消磁中外部空间的磁场推算

利用实时测量的内部磁场值准确推算出外部空间目标磁场值是潜艇实现闭环消磁要解决的关键技术之一。通过虚拟磁源法,得到了表征潜艇内外空间磁场变化量之间关系的表达式。对利用积分方程法模拟得到的潜艇模型内外空间磁场进行了仿真实验,实验结果表明:用内部数据推算得到的外部空间磁场与仿真数据几乎完全吻合。在实验室用潜艇模型进行了验证实验,推算数据与实测数据依然吻合,相对均方根误差最大为6.5%,该方法可用于潜艇闭环消磁中外部空间磁场推算。     

从探头阵列到标准测量点的磁场值转换

针对目前在消磁站对舰船进行磁场测量时,探头阵列所测磁场值不是舰船标准测量点的磁场值这一情况,讨论依据探头阵列(基准测量点)测量出来的磁场值,采用二次二维插值算法计算舰船标准测量点上的磁场值.实验结果表明,该方法计算精度高,具有较高的应用价值.     

微分环与自积分环EMP磁场传感器的研究

本文对ＥＭＰ磁场传感器的进行了理论分析,提出了微分环与自积分环两种磁场传感器的设计方案,并在ＴＥＭ小室中对这两种传感器的动态响应特性进行了实验研究,针对ＥＭＰ磁力传感器普遍存在的固有失真问题,建立了误差分析模型,为估计测量误差提供了理论依据,研究表明,自积分环磁场传感器峰值测量误差很小,适用于波形的直接观测,微分环传感器灵敏度高,抗干扰能力强,适用于测量弱信号的场合。     

神秘的消磁兵

消磁技术堪称奇,舰艇穿上隐身衣;磁雷眼睛观不见,探测难倒反潜机。无形之中保生命,以防为攻强战力。幕后英雄消磁兵,钻研磁场探奥秘。如果说,舰艇消磁是一场没有硝烟的战斗,那么消磁兵就如同"神兵天将",为战舰"驱魔降妖"。军舰受地球磁力和机器运转、海水拍打等内外力作用,逐渐形成较强磁场,这对军舰而言是潜在的威胁。而舰艇消磁就是使这种威胁降到最低的一种重要     

三线圈滚转姿态角测量系统建模与设计

为了对制导弹药进行精确定姿,需要准确测量弹丸滚转姿态角,首先建立三线圈滚转姿态角测量系统模型,详细阐述了系统工作原理,介绍了系统硬件设计方法及软件设计思想.通过使用三个磁感应线圈传感器对人工磁场及地磁场进行测量,并结合相应滚转角解算算法,可实时计算出弹丸滚转姿态角.     

非磁性建筑物空间磁场预测技术

提出了一种预测非磁性建筑物空间磁场分布的新技术.基于等效宏观磁导率和磁化率的概念,利用静磁场积分方程法的正演计算和反演计算技术,找出了试验模块磁场测量值与非磁性建筑物空间整体磁场之间的关系.通过试验模块测量和数学模型仿真相结合的手段,达到了预测低磁钢筋混凝土结构非磁性建筑物空间磁场分布的目的.     

高速磁浮列车气隙磁场测量系统的研究

介绍了高速磁浮列车气隙磁场测量系统研制中的几项关键技术,提出了三维磁敏传感器的设计方法和基于霍尔元件的电压比磁场测量法,并设计了传感器的高精度运动控制系统。所研制的系统具有较高的测磁精度和定位精度,实现了高速磁浮列车气隙磁场的自动测量。     

运动载体涡流磁场数值计算与特性分析

为提高运动载体涡流磁干扰建模与补偿的精度,对载体运动引起的涡流磁场的产生机理和分布特性进行分析研究。首先,对涡流磁场的产生机理进行了溯源分析;然后,采用有限元法对涡流磁场进行数值计算研究。考虑到计算空间包含结构的磁导率单一问题,采用了有限元节点法矢量磁位计算方式,并针对舱体壁计算单元,考虑了耦合积分电势自由度,同时考虑到磁场周期变化,采用了瞬态有限元计算方式;最后,通过数值计算分析,揭示了运动载体涡流磁场与外磁场变化频率的关系,并分析了涡流磁场沿径向和轴向的空间分布特性和传播规律,为运动载体涡流磁场干扰的高精度建模与补偿奠定了基础。     

磁性目标的高精度建模方法

以混合阵列模型为例 ,研究了磁性目标的高精度磁场建模方法 ,并设计测试实验 ,对用该方法建立的磁场模型的稳定可靠性进行了测试 .测试结果表明 ,用该方法建立的磁场模型不仅精度高而且稳定可靠     

双壳体潜艇磁场变化的实验研究与特性分析

双壳体潜艇的磁化特征与单壳体潜艇有较大区别,为了将其磁化特性分析清楚,建立了双层圆柱形铁壳桶的简易潜艇模型,并将其放置于地球磁场环境中,利用通电线圈产生的强大磁场对潜艇模型进行局部磁化;然后,以潜艇垂向磁场变化量作为分析对象,并结合舰船磁场规律、磁滞特性、退磁场等理论,对双壳体潜艇的磁场变化规律进行了定性分析。研究结果表明:双壳体潜艇的外壳磁化规律近似于单壳体潜艇,而由于外壳屏蔽地球磁场,内壳几乎只受到线圈磁化影响。该结论可以为舰船消磁作业等提供理论依据。