浅海中时谐水平电偶极子在空气中的极低频磁场

为深入分析空气中的极低频磁场,用时谐水平电偶极子等效船舶被主轴调制的水下腐蚀相关电流。根据Maxwell方程组和电磁场边界条件建立浅海条件下电偶极子在空气中的矢量磁位模型,进一步推导了磁场表达式,并利用快速汉克尔变换计算磁场的传播规律。测量了水池碳棒电极和海上钛基电极的磁场,验证了磁场的实用性和模型的有效性。     

磁梯度张量的旋转计算方法

为了获得磁梯度张量数据,提出旋转计算磁梯度张量的方法。使倾斜放置的磁梯度计绕竖直轴线转动,利用测得的空间磁梯度数据计算得到磁梯度张量。以磁梯度张量的理论值作为参考,选取一组较优的转动角、倾角和基线长度等模型参数,分析磁力仪三轴指向误差对磁梯度张量计算结果的影响。数值仿真结果表明:该旋转合成方法能够有效获取磁张量信息,合成计算值与理论值之间的差别较小。     

磁力仪三轴非正交的转动补偿方法

为解决磁力仪三轴非正交的问题,建立了三轴磁力仪误差补偿模型,提出了基于旋转数据正弦曲线拟合的方法,对三轴磁力仪的非正交性进行标定。利用正弦曲线的初始相位角求解标定参数,实现了对三轴磁力仪的非正交标定及输出补偿。结果表明:该方法对磁力仪非正交参数的求解精度高,标定后的磁力仪的磁测准确性改善明显;该方法不需要利用高精度光泵磁强计测量磁场的强度,为三轴磁力仪的非正交参数标定提供了一个新的有效的途径。     

针对磁目标定位失效的改进欧拉定位方法

为解决在偶极子磁场空间中存在部分场点使得磁梯度张量矩阵奇异而导致利用常规欧拉法进行磁目标定位时发生定位失效的问题,以及增强欧拉法在磁偶极子全空间的定位稳定性及可靠性,提出了一种改进的欧拉定位方法。该方法扩展欧拉方程系数矩阵为超定矩阵的形式,得到关于磁目标位置参数的超定方程组,利用冗余的磁场信息实现位置参数的稳定求解。仿真分析结果表明:改进的方法可以有效解决定位失效的问题;进行移动测量时,若磁梯度计在测量基线上产生一定幅度的上下随机浮动或发生随机自转时,该方法依然能够有效实现对磁目标的稳定定位。