磁传感器技术的应用与发展

没有感知就没有知己知彼,更没有精确打击。介绍了磁传感器技术在反潜反水雷、航天器运行、智能引信等方面的典型军事应用,指出未来武器装备的发展对磁传感器技术提出了高性能、小型化、低功耗和低成本的要求。通过对超导量子磁力仪、原子磁力仪、微型磁通门、GMR等几种典型磁传感器的特点和现状的分析,试图展现出未来磁传感技术的发展和应用前景。     

用于超导磁梯度测量的误差补偿方法

针对基于超导磁力仪的磁梯度测量模块结构,分析了磁梯度测量原理,并结合梯度计的安装误差,分析了超导磁梯度仪不平衡度干扰产生的原因,建立了干扰补偿模型并给出了模型求解方法。在此基础上,在不同环境下分别进行了无磁性目标和有磁性目标的磁梯度测量及补偿实验。实验结果表明:文中所建干扰补偿模型,在保留目标信号的基础上,能够有效消除环境磁梯度噪声,为实现磁场全张量测量提供了必要的技术支撑。     

用于水雷探测和分类的超导磁传感器

以“超导量子干涉仪”为基础的磁传感器了当前中用于磁异常探测的最高灵敏度,并已在实验室外的活动上成功地进行了探雷能力演示。     

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。     

基于磁探包线的航空磁探潜仿真研究

航空磁探是航空反潜的重要技术手段,一般搭载光泵磁力仪进行探测.根据光泵磁探潜信号模型,基于等效源原理,在磁偶极子阵列模型基础上对航空磁探潜进行仿真研究.提出了空中磁探包线的概念,并借此直观分析了航空磁探中磁对抗的特征规律.通过变换潜艇航向、磁矩构成、所处纬度及探测高度等,分析得到探测或规避的一般规律,为反潜飞机或潜艇在...     

潜艇航向对直升机磁异探潜的影响

针对潜艇航向对直升机磁异探潜的影响,文中通过仿真进行了分析.首先利用潜艇磁场的磁感应强度模型以及直升机的磁异探测模型建立了潜艇磁场的磁异常模型,然后依据磁异探测能力指标曲线通过仿真对潜艇处于不同航向时磁探仪的磁异探测能力进行了评估.结果表明,未消磁的情况下,磁探仪探测宽度在南北航向分别取得极大值和极小值;良好消磁的情况下,磁探仪探测宽度在南北航向取得极大值,在东西航向取得极小值.     

有源法海底光缆探测中探测范围分析与计算

讨论了有源法海底光缆故障探测与定位技术中影响探测范围的因素,确定了接收灵敏度和注入电流与探测距离的关系。研究结果表明:探测范围与注入电流成正比关系,而与接收灵敏度并不是简单的比例关系,在距离较远时近似成对数关系。     

利用最小二乘支持向量机求解潜艇内外磁场映射模型

为提高潜艇磁隐身能力,应对潜艇固定磁场进行实时监测,提出利用最小二乘支持向量机的潜艇内外磁场映射方法。结合内外映射法和最小二乘支持向量机原理,通过交叉验证优化模型参数,建立由内到外的潜艇磁场映射模型。以潜艇外部垂向固定磁场变化量为分析对象,仿真和实验结果均与标准值吻合良好。与径向基神经网络算法相比,该方法的泛化能力和推算精度有明显提高,且更符合工程实际,对闭环消磁技术的研究具有指导意义。     

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。     

国外磁扫雷具装备及技术发展

针对国外磁扫雷具的发展现状,基于磁扫雷具的磁源类型,分别研究了永磁式、螺线管式、电极式3类磁扫雷具,对比分析了各型磁扫雷具装备、磁扫雷具技术的发展现状。基于磁扫雷具的技术体制、磁场来源、磁场发生机理、模拟模式等要素,给出了磁偶极子、时谐磁偶极子、磁四极子、有限长载流直导线、载流线圈、有限长空心螺线管、有限长带铁芯的螺线管、旋转椭球体、点电极、线电极、电偶极子、时谐电偶极子、点电流源等多类等效磁场数学模型。对比分析了各型磁扫雷具的磁场数学模型,定性分析了不同磁扫雷具对舰船磁场的模拟精度。结果表明,磁扫雷具磁源技术的研究仍集中于永磁式、螺线管式、电极式等几大类,研究方向多为对单一种类的磁源进行线列阵组合、对不同磁源进行集成等方面,线列阵磁扫雷具和电极式磁扫雷具为目前的主流方向。研究结果为磁扫雷具的磁场建模、发展方向、水雷的抗磁扫等提供了参考依据。