从断裂磁场的提出到百慕大三角的异磁现象

本文报告了金属材料试棒拉伸试验中发现的“断裂磁场”,解释了地球断裂磁场的某些现象,进而分析百慕大三角的异磁现象可能是地质断层引起的断裂磁场,从而揭示了“死三角区”引力之谜。

基于磁异探测的侵彻引信计层方法

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁传感器探测楼层周围地磁场畸变产生的磁异信号,从而完成侵彻过程的状态识别。建立多层钢筋混凝土靶板磁场仿真模型与弹丸侵彻多层目标磁场仿真模型,得到楼层周围空间磁场分布特征与侵彻过程引信部位磁场强度变化规律,分析了斜侵、钢筋疏密、弹体材料等对侵彻过程磁信号变化的影响。发现侵彻过程中磁信号幅度与楼层位置存在明确的对应关系,信号特征明显,且弹体材料磁导率越低、靶板钢筋含量越高,越利于磁探测的信号处理。设计了磁异探测实验室实验,测试结果表明,穿靶过程磁异信号清晰易辩,原理可行。

磁异探潜中潜艇的数学模型

本文从潜艇磁性构成的机理出发，按照磁异探潜时的实际测量距离，提出５个磁偶极子磁矩的潜艇数学模型，推导了实测这些磁矩时需用的计算公式．并用船模试验证实了该数学模型的正确性．

潜艇航速对应召磁异搜潜概率的影响

针对应召搜潜过程中潜艇航速对搜潜概率影响的问题,推导了潜艇航速与任一时刻潜艇位于任一位置概率的关系,在此基础上建立了潜艇航速与应召磁异搜潜概率的关系模型,并给出了一些典型情况下的计算结果。结果表明,应召磁异搜潜概率随潜艇航速的增加迅速下降,仅当非AIP动力的潜艇处于经济航速且潜艇初始分布半径较小、通报距离较近时,拥有较高的探测概率,该结果对于应召搜潜中指导磁探仪的作战使用具有一定的意义。

磁异信号自适应检测算法

针对在分形噪声1/fα(0≤α<2)中检测磁异信号存在的问题,提出了一种自适应噪声抵消器与自适应AR白化滤波器相结合的磁异信号正交基函数(OBF)检测算法——改进的OBF检测算法。由于固定AR白化滤波器对分形噪声1/fα的白化效果不佳,影响了OBF检测算法的性能,因此采用自适应噪声抵消器对被检测信号进行预处理以提高其信噪比,再利用自适应AR白化滤波器对预处理信号进行白化滤波,以实现OBF检测算法的最优化。理论仿真结果表明:当α值接近于0时,改进的OBF检测算法的处理增益略高于未经白化的OBF检测算法;当α值接近于2时,改进的OBF检测算法的处理增益略高于基于AR白化滤波器的OBF检测算法;当α值约等于0.8时,改进的OBF检测算法的处理增益高于其他两种算法7 dB,实验结果表明改进的OBF检测算法可以检测更微弱的磁异信号。

磁异探测法探测海底光缆

为提高海底光缆的探测效率,克服有源磁探测法的缺点,首先从海底光缆自身的铠装出发,提出了磁异探测这种无源磁探测的方法,接着对该方法的原理进行了深入分析,并利用无限长圆柱体模型和磁偶极子磁场模型对其进行了理论推导,其结果对今后开展仿真和实验具有较强的指导意义。

潜艇磁异常信号与方位对应关系的研究

根据潜艇磁偶极子等效模型,利用Matlab仿真生成了反潜机在任意搜潜航向下,探测到的目标潜艇任意航向下的磁异常信号,并利用这些磁异常信号建立数据库。将反潜机在两条相互垂直的搜潜航线下探测到的磁异常信号与数据库中的磁异常信号进行对比,可快速判别出目标潜艇所处的方位,对进一步提高反潜作战效能有一定的参考价值。

通报距离对应召磁异搜潜概率的影响

为了分析应召搜潜过程中通报距离对搜潜概率的影响,推导出了计算潜艇位置分布概率的模型。通过该模型建立了通报距离与应召磁异搜潜概率的关系,并给出了一些典型情况下的计算结果。结果显示:应召磁异搜潜概率随通报距离的增加迅速下降,仅当通报距离较近且潜艇初始分布半径较小、航速较低时,应召磁异搜潜拥有较高的探测概率;从而表明通报距离对应召磁异搜潜概率影响较大,磁异探测不适合对远的通报距离的区域实施搜索。

异极型径向磁轴承的非线性解析模型

针对异极型径向磁轴承(HeRMB)气隙磁密分布和电磁力的计算,建立等效磁路法和气隙磁导函数相结合的非线性解析模型.通过计算磁轴承磁路各部分的集中磁导,建立计及饱和效应的等效磁路.采用考虑齿槽效应和转子偏心的气隙磁导函数计算气隙磁密分布,得到作用在转子上的电磁力,利用有限元验证了该解析模型的计算精度.利用建立的解析模型,研究偏置电流的影响和耦合效应.结果表明,偏置电流的变化对电磁力特性有很明显的影响;当转子无偏心时,X、Y2个方向相互解耦,当转子有偏心时,2个方向之间会有耦合.

基于相似性度量的磁异信号匹配检测算法

针对现有的磁异目标差值匹配检测算法在低信噪比下效果较差的问题,提出了一种基于相似性度量的匹配检测算法,通过构建衡量序列局部相似性的函数对实时磁异信号和背景场信号进行匹配处理,再利用小波包去噪进一步提高信噪比,最后将处理后的信号输入到OBF检测器中完成目标实时检测。研究结果表明在虚警率为0.42%下当输入信号信噪比为-9 dB时,该算法的检测率仍在90%左右,其在低信噪比下的检测效果明显优于差值匹配检测。

不同速度运动汽车的磁异信号研究与探测

运动汽车随着速度的增加伴随着非稳态材料的产生,如汽油高温燃烧、高速摩擦引起自由电荷累积等。针对这些磁异信号难以采用适用于铁磁性材料的磁偶极子模型描述的问题,提出了结合磁偶极子模型和运动电荷等效模型的方法,理论计算不同速度运动汽车的磁异信号并分析其时域、频域特征,获得磁异信号与速度的依赖关系。采用隧道磁阻传感器(TMR)结合滤波、放大、模数转换技术构建弱磁信号探测实验装置,探测不同速度运动汽车的时域磁异信号,并采用傅里叶变换获得其频域信息,与理论模型相吻合。随着速度的增加,频域信号向高频方向偏移,对于从低频地磁背景场中提取目标弱磁信号极其重要。

基于磁-加速度信号的侵彻计层方法研究

针对侵彻计层实时处理数据过程中,单独使用加速度计处理数据时信号噪声大、分离难度高,单独使用磁传感器处理数据时易受探测环境干扰的问题,提出一种加速度传感器与磁传感器结合的侵彻计层处理方法。利用加速度传感器响应时间快于磁传感器响应的现象,将加速度信号作为磁传感器信号的计时开关,并根据磁信号满足预设的阈值-脉宽信息来判断弹体该次动作是否为侵彻钢筋混凝土靶板层,完成侵彻层数过程的识别。通过建立侵彻模型,分析过载信息组成,确立刚体加速度分离方法,并通过对比加速度信号与磁信号在侵彻过程中的变化情况,分析信号峰值在侵彻过程中与靶板位置的关系,论证了探测方案的可行性。

磁性目标探测传感器布阵设计与定位方式研究

磁异探测技术作为一种被动探测手段,具有隐蔽性好、抗干扰能力强等特点,由磁传感器构建的固定测量阵列可用于无人车、无人潜航器、水雷等磁性目标的探测。对磁传感器的阵列布阵方法和定位算法展开研究,提出了一种由7个磁传感器组成的空间十字形阵列,通过获取多点磁场的总量信息,联立方程组求解可得磁性目标的位置信息,从而在传感器数量有限的情况下提升探测的范围和效率。运用COMSOL有限元仿真软件展开建模分析和实验检验,以验证设计的可行性。阵列组网探测技术的应用对特定区域的实时、连续探测具有重要意义。

金属磁记忆技术表征应力集中、残余应力及缺陷的探讨

对应力集中、残余应力及缺陷三者之间的关系进行讨论,举例分析磁记忆信号对不同应力集中程度、疲劳裂纹及残余应力的反映。结果表明:金属磁记忆技术适宜表征铁磁材料存在磁导率急剧变化的位置;磁记忆信号能否表征残余应力还需要进一步的深入研究。

一种平面四轴向磁通门传感器的设计

设计了一种新型的四轴向磁通门传感器,可测量铁磁性目标经过时产生的磁异信号在四个轴向上的变化情况,通过各轴间的相关性即可判断出目标的运动方向。结构中将四个三端式磁通门探头单元相间45°摆放,使得传感器的任一侧都有四个磁场强度分量的输入,结合分时激励的方法,与传统磁通门传感器相比,其具有电路简单,灵敏度高、稳定性好、功耗小等优点。经实验表明,该传感器方向识别正确率可达85%以上,能够较好的应用于安防及侦测领域中对目标运动及其方向的监测。

基于磁传感器的地面机动目标分类算法

利用大多数武器装备含有铁磁材料的特性,提出一种基于磁异信号的地面机动目标分类算法。根据不同类型目标对地磁产生相应影响的原理,探测目标存在和识别目标类型。磁传感器用于采集目标产生的地磁场扰动信号,通过统计样本集训练和设计分类器,检验目标信号特征的类型最佳匹配模式,并对常见的3类目标进行试验研究。结果表明这种分类算法计算量小,分类正确率高,可以适用于地面侦察和目标入侵检测。

基于磁探测技术的铁磁性目标探测系统设计

针对铁磁体目标探测的技术问题,本文主要论述了基于磁异信号探测原理的铁磁体探测技术.依据三端式磁通门传感器模型的设计原理,设计了一种高灵敏度三端式磁通门探头;利用信号调理和采集技术,设计了高灵敏度磁通门传感器信号采集系统;通过分析铁磁体在运动过程中对环境磁信号的异常扰动作用过程,建立了铁磁体运动过程的磁异信号变化规律;系统对运动中的铁磁体进行了磁异信号检测,获取了运动体周围磁异信号的变化情况,采集的磁异信号和磁异信号变化模型比较具有较好的一致性.

基于正交基分解算法的航空磁探方法

航空磁探中,将潜艇目标以磁偶极子模型代替。针对目标信号信噪比较低的情况,利用正交基分解检测算法,大幅提高了水中磁性目标信号的信噪比,有效地检测到磁性目标。采用双L型航空磁探方法,确定磁性目标的运动位置、航向和航速。仿真试验表明,该方法具有一定的工程应用价值。

核磁共振波谱在木素结构研究中的最新应用

阐述了核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、二维核磁及核磁共振磷谱在木素分离研究中的应用进展,并指出目前核磁共振波谱法在木素结构分析中存在的问题,同时,对其以后的应用发展进行了展望。

基于磁阻传感器的铁磁体探测系统设计

简要介绍了铁磁体在地磁场中的模型,针对磁异信号的检测,设计了一种基于各项异性磁阻传感器的三轴测试系统。硬件电路主要包括:磁阻传感器、置位/复位电路、信号调理电路、A/D转换电路及控制电路。该系统由Honeywell公司HMC1001和1002组成三轴测量传感器,利用FPGA作为控制器实现对磁异信号的采集。试验结果表明,系统能够对移动目标铁磁体进行有效检测,并可达到较高的检测精度。