光纤干涉磁强计

光纤干涉磁强计是根据磁致伸缩原理和光纤相位调制原理设计的。其结构简单,使用方便,可在常规条件下工作,用于测量直流磁场及其变化。量程:10~(-4)T～10~(-7)T;分辨率:10~(-9)T;精度±2%。     

基于LabVIEW的微型磁通门磁强计测试系统搭建

微型磁通门磁强计的测试是其整体研究的重要组成部分.利用探针卡搭建的测试平台并基于LabVIEW进行后续信号处理的测试系统,可在封装前对磁通门探头进行测试,解决了微型磁通门磁强计的测试问题.采用搭建的测试系统分别对微型磁通门探头与磁通门样机进行测试,测试结果发现,微型磁通门探头的最佳激励频率为3.2 MHz,磁通门样机的灵敏度为34.8 V/T,表明测试系统能用于微型磁通门磁强计的测试,为微型磁通门磁强计的研究打下了坚实的基础.     

面向皮纳卫星姿态确定的MEMS陀螺磁强计组合滤波系统

针对难以配置高精度部件的皮纳卫星姿态测量系统,当卫星处于阴影区或任何太阳敏感器不可用的状态下,MEMS陀螺与磁强计的组合便成为卫星在轨姿态测量精度的重要保障.本文基于MEMS陀螺与磁强计的低功耗、全轨、全天时、最小姿态敏感组合,提出一种适用于皮纳卫星在轨运行的滤波系统方案.该方案通过滑窗ARMA建模降低陀螺随机噪声的影响,并由姿态滤波器估计所得的零偏在线去除陀螺常值分量,以保证其建模的长期有效性.本文以浙江大学皮星二号卫星搭载的敏感部件以及姿态测量算法为研究基础,结合在轨实测数据,仿真对比表明,该系统方案有效降低了陀螺随机噪声,抑制比达50％以上;陀螺零偏估计精度提高310％,可达到0.001°/s;姿态确定精度提升190％,可达1.2127°.该系统方案是对皮纳卫星姿态确定最小系统精度提升及实用方案设计的有益探索.     

基于粒子群优化的三轴磁强计非线性误差校正

三轴磁强计的非线性误差是影响其测量精度的重要因素,而传统三轴磁强计误差模型仅考虑零偏、磁轴非正交和灵敏度误差,无法实现对磁测误差有效剥离和校正.通过对传统误差模型进行扩展,提出了三轴磁强计的非线性误差模型,并利用自适应粒子群优化(APSO)算法对非线性误差模型参数进行反演.实验结果表明:可以有效地补偿三轴磁强计的非线性测量误差,相较于传统校正方法,在误差参数规模较大情况下,APSO算法具有更好的全局搜索能力,可大幅提高误差参数反演精度及算法收敛速度.     

航姿系统矢量场传感器的完全校正

三轴磁强计与三轴加速度计是航姿系统中必不可少的矢量场传感器,其误差校正常采用基于椭球拟合的方法。该方法不能补偿传感器坐标系与载体坐标系间的非对准误差。传感器绕固定转轴旋转时,地磁矢量及重力矢量在转轴上的投影均为常数,利用该性质可克服椭球拟合法的上述缺点,从而实现磁强计与加速度计的完全校正。实验表明,改进的校正方法可使校正后航姿误差减小到1°以内,且操作简单,便于实现航姿系统的现场校正。     

地学诸多研究领域步入世界前沿——物探技术

研制出高温超导三分量磁强计样机,使瞬变电磁法探测深度明显增加。高温超导磁强计研制及应用研究水平跻身世界前列,研制的新一代航空氢光泵磁力仪（HC-2000型）达到国际先进水平,已在国家地质调查和国家专项中得到广泛应用。在战略性矿产预查和普查中推广以井中激电、地-井TEM和井-地大功率充电法为主的地下物探方法,在新疆小热泉子铜矿、东昆仑督冷沟铜钴矿区和锡铁山铅锌矿区等分别进行了方法技术示范,取得了良好的找矿效果,     

Laccase biosensor using magnetic multiwalled carbon nanotubes and chitosan/silica hybrid membrane modified magnetic carbon paste electrode

A simple and rapid strategy to construct laccase biosensor for determination of catechol was investigated. Magnetic multiwalled carbon nanotubes (MMCNT) which possess excellent capability of electron transfer were prepared by chemical coprecipitation method. Scanning electron microscope (SEM) and vibrating sample magnetometer (VSM) were used to identify its surfacetopography and magnetization, respectively. Laccase was immobilized on the MMCNT modified magnetic carbon paste electrode by the aid of chitosan/silica (CS) hybrid membrane. Using current-time detection method, the biosensor shows a linear response related to the concentration of catechol in the range from 10⁻⁷ to 0.165×10⁻³ mol/L. The corresponding detection limit is 3.34×10⁻⁸ mol/L based on signal-to-noise ratios (S/N) ≥3 under the optimized conditions. In addition, its response current retains 90% of the original after being stored for 45 d. The results indicate that this proposed strategy can be expected to develop other enzyme-based biosensors.     

基于三轴磁强计和重力测量的融合导航算法

为了减小地磁导航的估计误差协方差,提高导航的可靠性和准确性,将重力作为一种新的量测信息引入到地磁导航系统中,提出了基于三轴磁强计与重力测量的融合导航算法.该算法以飞行器的位置与速度向量作为状态向量,建立状态方程;以飞行器所在位置的地磁场强度矢量与重力场强度矢量作为观测向量,建立观测方程;设计了一种联邦滤波器,用于融合三轴磁强计与重力测量仪表提供的量测信息.由于量测方程与状态方法都是非线性的,因此采用无迹卡尔曼滤波器(UKF)作为子滤波器可获得较高精度.仿真结果表明:该方法得到的位置估计误差小于30m,速度误差小于5m/s.与单一地磁导航、重力导航方法相比,该组合导航方法显示出更好的收敛性与可靠性.     

应用于皮卫星的地球磁场测量系统设计

设计了一种应用于皮卫星的地球磁场测量系统.分析了影响所设计磁强计测量准确度的各种因素,并通过置位/复位脉冲、信号处理电路以及电桥补偿的方法提高其准确度.为了测试地球磁场的真实大小,对磁强计进行了标定因数校正实验.考虑到皮卫星运行的复杂环境,对该系统进行了动态响应实验.实验结果表明设计的磁强计准确度高,测量误差(1σr)...     

一种八位置数字磁强计系统误差标定方法

由于数字磁强计本身制作和生产安装的精度差异,产生了数字磁强计的系统误差.通过对数字磁强计的系统误差进行详细分析和理论计算,建立了误差方程,并提出了一种简单有效的系统误差补偿方法--八位置标定方法,并对此方法进行了实验验证.实验结果表明:该方法可以较好地补偿数字磁强计的系统误差,提高航向测量精度.