基于线性误差模型的磁张量系统校正

针对磁张量系统中存在单个三轴磁场传感器自身误差(三轴非正交性误差、各轴灵敏度不一致误差和零点偏移误差等)和三轴磁场传感器轴系间对正误差的问题,提出基于线性模型的磁张量系统校正方法。对于单个三轴磁场传感器建立了关于三轴非正交、各轴灵敏度不一致和零点偏移的线性误差模型,对于三轴磁场传感器轴系间对正误差建立了关于坐标系旋转角度的线性误差模型,通过广义逆的方法求解得到误差参数,将求解得到的误差参数代入测量数据,实现对磁张量系统的校正。实际测量试验表明,本文所提方法可以有效减小单个三轴磁场传感器自身误差和三轴磁场传感器轴系间的对正误差。     

磁传感器阵列安装误差标定与补偿

针对实际工程应用中磁通门传感器与磁传感器阵列安装误差会影响磁场检测精度的问题,提出了一种能够实时有效标定及补偿安装误差角的方法.通过分析安装误差角的产生机理,建立了安装误差模型和误差修正模型,对比不同位置状态下磁传感器阵列输出的磁场三分量,得到基于三位置法求解和补偿安装误差角的方法.通过试验验证了该方法的正确性,结果表...     

石油钻进中平行水平井垂直距离测定方法研究

针对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)中注气井和产油井垂直距离的测距问题,提出了通过磁通门感应旋转磁信标中产生的交变磁场来进行垂直距离测距.并利用磁通门三轴感应输出值来计算2井眼之间的垂直距离,使注汽井和产油井的井眼轨迹保持在一定的范围内.由于钻具铁磁性材料会对距离测量产生误差,用当地磁场来对干扰磁场进行距离测量的校正,实验测量表明,该校正方法能在磁性材料干扰的环境下获得准确的垂直距离,具有简单、有效、实用的特征.     

磁强计阵列测量一致性校正

为了有效解决磁强计阵列由于轴向不一致引起的误差对测量精度造成的影响,搭建由4个磁通门磁强计构成的阵列,利用欧拉旋转矩阵对其进行一致性校正。针对磁强计自身存在的非正交、刻度因子、零偏等误差影响因素,构建九参数校正系数矩阵对磁强计的磁场测量进行非正交补偿校正,得到理想正交的三分量磁场测量值。在此基础上选定测磁阵列中的参考磁强计,对待校正磁强计进行横倾、俯仰、方位3种姿态变换建立欧拉旋转矩阵,构建九参数一致性校正模型。并把参考磁强计与待校正磁强计置于无磁转台上进行实验验证。实验结果表明,经过磁强计测量误差补偿校正后,磁场测量均方根误差在10 nT以内,经过一致性校正后,各轴测量角度误差在0.01°(4.22 nT)以下。说明经过校正后磁强计阵列中不同测量点的磁强计磁场测量值可以很好地投影到基准磁强计的坐标轴上,并且可以正确放映测量点的磁场信息,具有很高的可靠性。     

柏艾斯推出精度优于0.1%的FIx系列闭环电流传感器

正北京柏艾斯科技有限公司推出了基于磁通门技术的FIx系列高精度闭环零磁通电流传感器。FIx系列磁通门电流传感器采用不同于霍尔原理电流传感器的新型结构,完全消除了位置误差,并大幅提高了抗外界干扰的能力,能够应用在更加恶劣的环境中。由于采用了磁通门原理,FIx系列磁通门电流传感器具有超低的温漂和零     

航空磁力梯度张量测量——航空磁测技术的最新进展

评介了澳大利亚BHP比利顿矿产勘查公司和矿产发现技术公司的航空矢量磁测,美国地质调查所研制的地面张量磁梯度仪(用磁通门磁力仪),德国耶拿物理学高技术研究所的航空全张量磁力梯度仪系统(用LTS—SQUID),美国橡树岭国家实验室和特瑞斯坦技术公司(Tristan Technologies,Inc．)研究和开发的航空全张量磁力梯度仪系统(用HTS—SQUID),澳大利亚联邦科学工业研究组织(CSIRO)正在研制的航空张量磁梯度仪GETMAG和MAGSAFE(用HTS—SQUID),后者由CSIRO和澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)共同研制。提出了关于研究和开发我国航空磁测技术的建议．     

四川龙门山地区超长周期大地电磁探测

大地电磁超长周期信号是指1000~100000s之间的天然场源电磁波,为了提高对地下介质的探测深度和研究更深层的构造和结构,需要采集周期大于1000s的电磁场信号。2012年9~12月,笔者使用德国产ADU-07系统的感应式磁传感器和乌克兰产LEMI-417系统的磁通门在四川龙门山地区进行超长周期大地电磁数据采集实验,本文通过将感应式磁传感器和磁通门测试数据进行对比研究,探讨感应式磁传感器和磁通门的有效频谱范围,以及使用LEMI-417系统磁通门进行超长周期数据采集的可行性等,为推广和使用超长周期数据采集工作提供一个参考样本。     

磁传感器辅助Reduced IMU/GPS可观测性研究

为解决Reduced IMU组合导航系统可观性差的问题,运用基本运动微分方程分析Re-duced IMU/GPS组合导航系统参数的可估性,给出特定运动条件下部分参数不可估的原因。鉴于竖轴陀螺漂移误差与航向角误差强相关,提出将磁传感器新息更新值加入观测系数阵中,使航向角误差变为直接可测参数,并通过4组仿真试验定性、定量分析磁传感器辅助前后系统的可观测性。结果表明：不同运动条件下,采用磁传感器辅助前后Reduced IMU/GPS组合导航系统水平方向加速度计漂移误差均能快速收敛,引入磁传感器后,竖轴陀螺漂移误差可更快收敛至真值,竖轴陀螺漂移误差可观测度明显提升。     

基于磁阻传感器的数字航向仪设计

利用磁阻传感器的地磁测量原理,设计了一个三维数字航向仪.该文分析了载体姿态量测量和求解的过程,介绍了系统软硬件的设计.对系统误差产生的原因进行分析,提出了一套快速有效的补偿方法.并在3轴手动无磁转台上进行实验,实验结果表明,经过补偿后,能够有效地降低航向误差.     

磁调制零磁通电流传感器状态监测方法

磁调制零磁通电流传感器凭借其优良特性,广泛应用在供电设备和用电设备上．智能电网、智能电器和大数据的快速发展对传感器的工作状态监测需求日益强烈．为获得电流传感器的状态特征信息,文中利用铁磁材料磁导率随磁场强度(电流)变化的规律,提出一种磁调制分析方法．该方法既能避开三折线分析磁调制的不足,又能获得各参数之间的清晰关系．文中以零磁通电流传感器的磁调制解调为基础,运用傅里叶级数分析调制解调信号携带的频率成分,通过比对零磁通状态和非零磁通状态调制、解调包含的频率成分,确定了反映磁调制正常工作与否的关联频率分量;文中结合零磁通电流传感器工作原理,提出了一种判断磁调制式零磁通电流传感器工作状态的基本方法．实验电路验证了文中所述磁调制特征信息与零磁通电流传感器工作状态之间的关系,实验结果与文中推论一致．     

三轴磁传感器的测试方法

专利号:200710119579.3专利权人:中国航天科技集团公司第五研究院第514研究所简介:本发明公开一种三轴磁传感器的校准方法,主要步骤有:一是产生零磁场空间;二是置入被测三轴磁传感器于零磁场空间;三是依次计算出被测三轴磁传感器3个方向的标准磁场值;四是采用步骤三得出的3个场强计算标准值c依次对三轴磁传感器3个方向上的显示值进行校准,得到测试结果。由于不要求     

基于在线学习磁校准的行人航位推算算法

目前常用的微机电系统磁传感器存在时变的软磁和硬磁误差,这些误差严重影响基于地磁的航向估计以及地磁匹配定位算法性能.利用行人正常行走过程中产生的机会性自然旋转,使用陀螺仪感知磁传感器小尺度姿态改变,构建包含多个优选磁观测对的基于余差动态加权的非线性目标代价函数,使用具有全局最优解的布谷鸟非线性优化算法在线动态估计软磁和硬磁误差.使用所提磁校准算法可降低3.09°的平均航向误差.在行人航位推算算法上进行测试,航位估计相对误差为2.09%.     

基于磁强计的皮卫星姿态角测量误差

采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。     

压电、压磁及电磁耦合弹性介质材料的弹性常数与工程材料常数之间的关系

从横观各向同性的压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的平衡方程、梯度方程和本构方程出发，导出了三维压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数在二维情况下的表达式。同时，讨论了平面应力、平面应变和轴对称情况下材料常数的对应关系，进而分析了z轴极化的压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数与工程常数之间的关系。分析结果表明压电、压磁和电磁耦合弹性介质材料的弹性常数和泊松比与弹性、压电、介电、压磁、电磁和磁通率等常数有关，这是由于该材料的机电耦合性导致其弹性常数和泊松比较单一材料的要复杂的多。     

基于差分校正的TDOA/FDOA定位性能分析及校正源优化设计

推导了存在观测站位置和速度误差时基于差分校正的多校正源时频差定位性能公式,分析了差分校正对该类误差的抑制效果。理论分析证明,校正源的数量、位置和时频差测量误差严重影响差分校正效果,如果参数选取不当,基于差分校正的时频差定位性能甚至会恶化。蒙特卡罗仿真实验验证了文章的理论分析结果和参数优化的有效性。     

混频弱磁信号的采集与处理

为了校准由八个磁通门传感器组成的传感器阵列的灵敏度,设计了一个磁传感器阵列校准系统.利用多通道数据采集卡对信号进行采集,使用快速傅里叶变换和三角积分法对数字信号分别进行了处理.结果表明,利用快速傅里叶变换,可以得到准确的、相互靠近的峰值频率,其范围介于3.8~4.2Hz之间,信号的振幅约为200nT,与理论计算值相差较大;采用三角积分法进行处理,可以获得功率谱密度,得到准确的信号振幅,与理论预测值的误差小于5%.     

基于L-M算法的正交Stewart平台位姿正解的初值补偿

针对牛顿拉夫逊迭代法求解正交Stewart六自由度平台位姿正解对迭代初值依赖的问题,提出基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法改进的BP神经网络模型,进而实现对Stewart平台位姿正解的迭代初值补偿值计算,并与基于BFGS拟牛顿算法、SCG量化共轭梯度算法、GDA梯度下降自适应算法所建立的BP神经网络模型进行对比分析,重点分析模型的适应性、预测输出、误差性能等。结果表明:采用提出的基于L-M算法改进的BP神经网络模型对正交Stewart六自由度平台位姿正解的迭代初值校正后,收敛速度有显著提升,初始值校正误差低于0.1%,校正结果满足预期要求。     

基于随机滤波器的无位置传感器SMPM电机磁通辨识

用随机滤波器对无速度传感器的交流永磁电机的转子磁通进行观测.观测过程中为了降低计算量,采用参数的混合辨识方法,把滑模观测器引入磁通辨识系统,代替位置传感器对转子位置和速度进行估计.用Matlab7.0建立离线辨识模型,仿真分析了转子磁通估计值与实际值之间的误差,以及磁通估计值随负载转矩大小的变化情况.     

关于转差频率变频调速系统恒磁条件的破坏与对策的探讨

本文讨论了转差频率控制与转差频率矢量控制交流异步电动机恒磁条件及其影响因素、着重分析了测速的非线性误差,转子电阻的变化,定子电流换相延迟及滞后等因素对恒磁的影响及磁通补偿等相应措施。     

无航向基准时数字磁罗盘的自差校正

本文提出了适合于无外部航向基准时数字磁罗盘的自差校正方法。通过分析自差产生的原因以及硬铁和软铁磁力对自差的不同影响,把自差的形成过程假设为从圆到椭圆的变化过程（椭圆假设）,其逆过程就是自差补偿的过程。研究了基于椭圆假设求解自差系数算法和自差补偿方法。该方法使数字磁罗盘容易地实现了自动自差补偿和自动校准,扩展了现有的磁罗盘自差校正方法。