基于磁强计和加速度计的小型飞行体姿态测试仿真研究

介绍了一种基于三轴磁强计、三轴加速度计和一个偏心加速度计的组合测试系统.三轴磁强计测量地磁场矢量在飞行体坐标系上的分量,三轴加速度计给出飞行体质心的运动轨迹,通过对这两组测量信息进行信息融合进行姿态解算,给出了飞行体的飞行姿态.运用MATLAB的SIMULINK工具箱建立起了飞行体姿态仿真模型,并给出一定条件下的仿真结果.     

一种用于非屏蔽SERF态原子磁强计的电流源设计

设计了一种用于非屏蔽SERF态原子磁强计的电流源.利用运算放大器和MOSFET构建基本的电流负反馈V/I转换电路,采用高性能元器件降低输出电流纹波,并通过频率补偿的方法使电路稳定.测试结果表明:在恒负载的条件下,电流源的输出范围为0～500 mA,纹波电流小于30.5μA,对应磁场的稳定性优于10 nT,满足非屏蔽情况下原子磁强计利用磁补偿制备SERF态的要求.     

磁阻式磁强计的SET/RESET电路设计及应用

SET／RESET电路是配合磁阻式磁强计使用的必不可少的外围电路之一，本阐述了SET/RESET。功能的原理，分析了设计SET／RESET电路的出发点，介绍了SET／RESET电路的一个实例，并且将它应用于微型方位水平仪，取得了良好的效果。     

弹载磁阻式磁强计桥偏硬件补偿方法

与惯性测量相比,用捷联安装在弹体上的磁阻式磁强计获取弹丸滚转姿态在带宽、体积、抗过载能力等方面都较有优势;不足的是,组成磁阻桥路的玻莫合金带温漂极大,致使传感器温度稳定性差,必须进行动态补偿,文中提出一种硬件补偿方法,仿真和实验均证实了该方法的可行性。     

NdxEr5-xSi3及DyxEr5-xSi3系列化合物的晶体结构和磁性能

利用X射线粉末衍射仪和超导量子干涉磁强计（SQUID）对RxEr5-xSi3（R=Nd,Dy）系列化合物的晶体结构、相组成及磁性能进行了研究,探讨了替代原子种类和含量对其结构和性能的影响。     

单光束小型化全光原子磁强计的设计与热场分析

无自旋交换弛豫（SERF）原子磁强计是一种超高灵敏度磁强计,其小型化的研究对磁强计应用至关重要。其中,光路布局是制约其尺寸与灵敏度的关键因素。设计了一种单光束小型化原子磁强计,该磁强计为圆柱体,底面圆直径为21.2 mm,高为40.5 mm,并对其进行了热仿真实验。实验表明,该设计结构合理,且易于进行多通道测量,在脑磁图、心磁图等生物磁场测量领域具有实际应用价值。     

基于高斯牛顿迭代算法的三轴磁强计校正

三轴磁强计存在各轴刻度因子、零偏和轴间非正交性误差,需要研究其校正方法。基于标量校正法思想,对磁强计校正模型进行了推导,提出基于高斯牛顿迭代法的磁强计校正方法。采用高精度质子磁力仪提供磁场基准值。借助无磁转台转动磁强计,转动过程中磁强计连续采样,测量数据更具代表性和实用性。仿真结果表明,磁强计误差从162.135 nT降低到1.467 nT。实验结果表明,校正后,磁强计绕3个轴转动的测量值误差分别从1133.887 nT、1317.554 nT、1303.994 nT降低到36.964 nT、20.922 nT、15.664 nT。表明该方法能有效降低磁强计测量误差,磁强计精度明显得到提高。     

无自旋交换弛豫原子磁强计的主动磁补偿

由于外界磁场扰动会降低无自旋交换弛豫(SERF)原子磁强计的磁场测量灵敏度,本文根据SERF原子磁强计的测量原理,提出了一种基于原位磁测补偿外部磁场扰动的方法。该方法通过调制解调的方法对3个方向的磁场进行解耦,实现3个方向磁场信息的独立测量。然后,将3个方向磁场的测量信息作为反馈,调节电流源输出给线圈的电流,使线圈产生一个与外界扰动磁场大小相同方向相反的补偿磁场。最后,在现有的SERF原子磁强计实验平台上搭建了主动磁补偿系统,实现了对外部扰动磁场的补偿。与手动补偿方式相比,本文提出的主动磁补偿方法可将剩余磁场的平均值从0.317 8nT降低到0.040 4nT,同时将剩余磁场的均方差由0.348 1nT降低到0.024 7nT。得到的实验结果验证了本文所述方法的有效性。     

水平定向钻进随钻测量及方位校正研究

根据水平定向钻进角度随钻测量的要求，描述了用三轴加速度计与三轴磁强计测量地下钻头姿态-方位角、倾斜角和工具面向角的方法，针对由于钻具铁磁性材料造成干扰磁场对方位测量引入的误差，提出了利用当地地磁场进行校正的方法，详细分析了校正原理，同时给出校正步骤和仿真结果。结果表明，这种校正方法能够在不更换钻具的情况下获得准确的方位角，因此可以大大减少无磁钻铤的长度，节省钻进成本。     

77K VHF SQUID低噪声磁强计的研制

本文阐述了为提高７７Ｋ超导量子干涉器（ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｑｕａｎｔｕｍｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｄｅｖｉｃｅ,简称ＳＱＵＩＤ）磁强计的磁场灵敏度,选择ＳＱＵＩＤ载波电流频率在甚高频（简称ＶＨＦ）频段的优点,并介绍了在ＳＱＵＩＤ磁强计电路中采用频率合成及锁相技术来实现电路低噪声工作原理,使磁测有比较高的信噪比,该磁强计在地球物理勘查的弱磁测量上将得到广泛的应用。