Устройство для измерения геомагнитного поля
О П И C А Н И Е 272583
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
60I03 Советокие
Соииалиотичеокию
Реолтблие
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 42с, 43
Заявлено 31.1.1968 (№ 1213507/26-25) с,присоедннением заявки ¹
Приоритет
ЧПК G 0lv 3/16
УДК 550.838(088.8) Комитет по лелем изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
Опубликовано ОЗХ!.1970. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 23.IX.1970
Авторы из обретения
С. Ф. Фармаковский, А. Я. Ротштейн, Л. И. Попкова и В1 И. Ютценко
Заявитель
Ленинградский институт точной механики и оптики
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Известны устройства для измерения геомагнитного поля, т. е. вектора его напряженности
Т, полностью характеризующегося модулем (Т) и углами наклонения I и склонения D.
Недостатки известных устройств: требуется стабилизация в пространстве механически: масс; системы ориентации создают магнитные помехи магниточувствительным элементам; наиболее точные датчики выдают днскрегный сигнал, что исключает возможность осреднения с целью уменьшения случайных погрешностей измерения и ориентации.
B предло кенное устройство введено счетнорешающее устройство, преобразующее составляющие вектора вспомогательного поля из горизонтальной географической системы координат в систему координат, связанную с объектом, на корпусе которого неподвижно установлены три ортогонально расположенные системы колец Гельмгольца, внутри последних размещены квантовые датчики, используемые как индикаторы перпендикулярности векторов вспомогательного переменного во времени магнитного поля и постоянного магнитного поля
Земли.
Это позволяет одновременно измерять углы склонения и наклонения, исключить необходимость в стабилизации механических масс и случайные погрешности.
Принципиальная схема устройства представлена на чертеже.
Навигационная система объекта 1 выдаст информацию о значении углов курса К, дифферента тр и крена О. Эта информация поступает на преобразовате;ш координат 2 и 3. Преобразователь 2 вырабатывает проекции Н,,, Н, и Н вектора вспомогагельного магнитного поля И,, перпендикулярного Т и лежащего в плоскости горизонта. Кроме углов К, ф и 0 в этот же преобразователь через сумматор 4 (механический дифференциал) подается приближенное значение угла склонения D„, полученное с существующих магнитных карт данного района. Проекции H„, О, и И по15 ступают на блок 5, представляющий собой систему трех пар ортогональных колец Гельмгольца, жестко закрепленных на объекте, ь центре которых находится квантовый датчик.
Вследствие неточного ввода угла склонения
20 Р„вектор вспомогательного магнитного поля
Н, отклоняется от положения, перпендикулярного Т, на угол Л D. С квантового датчика снимается сигнал, пропорциональный величине н знаку Л0. Этот сигнал подается на блок 6, представлгиощпй собой следящую систему. ко. торая повора гив ет соответствующее с0 IHå÷ное колесо дифференц ала 4. Теперь на блок
2 уже подается 1 гол 0„+ Л D. Вращение солнечного колеса прекращается, ко.-да сигнал с квантового датчика становится равным нулю.
Это свидете IbcTBóåò о псрнсндпкулярности
272583
Предмет изобретения
Составитель Л. Ю. Байдакова
Редактор Б. Б. Федотов Текред А. А. Камышиикова Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова
Заказ 2402 11 Тираж 480 Подписное
Ц11ИИПИ Комитега по девам изобретений и открытий при Совеге Министров СССР
Москва, Ж-З5, Ра1гпская наб., д, 4/б
Типография, пр. Сапунова, 2 векторов H и Т, а следовательно, о том, что н
D„+ Л В =. В является истинным значением угла склонения.
Искомый угол D =- В„+ЛВ отсчитывают с дифференциала 1. Аналогично получают и значение угла наклонения 1. В блоке 8 вырабатываются составляющие вектора вспомогательного магнитного поля И,, перпендикулярного
Т и лежащего в плоскости магнитного меридиана. В блок 8, кроме 1(, ф и 0, вводится через дифференциал 7 приближенное значение угла наклонения 1„, опять-таки получаемое из магнитных карт, а также значение угла склонения D = В„+ Л D с дифференциала 4. Ввод угла D = 0„+ЛВ необходим для того, чтобы вектор Н, лежал в плоскости магнитного меридиана.
Блок 8 аналогичен блоку 5. Так как угол наклонения введен приближенно, то вектор Н," образует с перпендикуляром и Т угол, равный
Л I. Сигнал с квантового датчика поступает на блок 9, аналогичный блоку б. Следящая система блока б поворачивает соответствующее солнечное колесо дифференциала 7 до тех пор, пока вектор вспомогательного магнитного поля Н, не станет перпендикулярен к 1, следовательно, пока угол 1 + Л 1 не станет равным истинному значению угла 1. Значение искомого угла наклонения I снимают с дифференциала 7.
Фактически приближенные значения углов
I„и В„вводят только во время пуска устройства, а затем сама система непрерывно отрабатывает изменения углов Л I и Л В.
5 При создании описанного прибора вместо счетно-решающих устройств на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах можег быть применена электронная цифровая вычислительная машина с преобразователем код—
10 переменное напряжение.
Устройство для измерения геомагнитного поля с движущегося объекта, содержащее кольца Гельмгольца с квантовыми магниточувствительными датчиками, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения углов склонения и наклонения, в него введено
20 счетно-решающее устройство, преобразующее составляющие вектора вспомогательного поля из горизонтальной географической системы координат в систему координат, связанную с объектом, на корпусе которого неподвижно установлены три ортогонально расположенные системы колец Гельмгольца, внутри которых размещены квантовые магниточувствительные датчики, используемые как индикаторы перпендикулярности векторов вспомогательного переменного во времени магнитного поля и постоянного магнитного поля Земли.
