航空磁性探测定位系统的结构设计

提出了航空磁性探测定位传感器的布局方案，通过一种新型的定位方法进行论证，提供了设计方案实施的几个关键数据。

小型磁性探测器在眼外伤中的应用

目的探讨利用螺旋计算机断层成像（CT）影像定位辅以磁性探测器对眼内磁性异物判断的临床意义。方法回顾分析41例（41眼）眼外伤，术前均进行螺旋CT检查，同时用磁性探测器进行术前异物磁性判断，并与手术结果进行比较。结果螺旋CT异物显影35例，最大7mm×3mm×1mm，最小1．2mm×1mm×1mm，其中磁性探测器检出21例磁性异物，均成功经磁铁吸出术摘出异物。结论利用螺旋CT诊断和定位眼部异物，联合磁性探测器进行磁性判定，对术前决定是否选择用磁铁外路吸出的手术方式具有临床指导意义。

水下磁性目标探测中磁异常分量换算方法

为了更加准确地判断水下磁性目标空间位置及形态,有必要研究由磁场标量信息向矢量信息换算的方法。根据总强度磁异常与磁异常分量傅里叶变换后的频率域关系,推导由总强度磁异常向磁异常分量换算的公式。利用获取的总强度磁异常,结合测区地磁场方向信息,即可实现标量场向矢量场换算。采用小尺度与大尺度球体以及直立长方体磁场模型对提出方法进行验证,结论表明:换算后垂直分量与理论值存在较小偏差,而水平两个分量与理论值基本吻合;无论剖面测线是否经过磁性目标中心在水平面的投影点,换算的磁异常分量精度差异微小;同时,较小的地磁场方向偏差不会给分量换算精度带来很大影响。

磁性物体探测的线性求解方法

利用磁偶极子磁场的逆变换公式，推导出通过物体磁场及其梯度表示的用于解决磁性物体探测等问题中的线性方程组，解决了以往在求解该问题过程中缺乏清晰的理论模型及计算误差较大等问题．在计算机上所作的模拟计算表明该方法是成功的．对该方法的实施硬件及探测器分辨率与探测误差等关系作了一定的讨论．

磁性目标探测定位方法研究

根据磁偶极子空间磁场，讨论了复杂磁性体在较远距离上，可将其作为单个磁偶极子处理的依据，从而建立起复杂磁性目标统一的定位数学模型；利用磁性船模全磁场仿真系统，不考虑测量误差，对船模进行定位仿真计算，研究定位理论的可行性。

一种微功耗磁性目标探测器研制

针对传统磁性目标探测器在小型化和微功耗方面存在的不足,提出了基于磁阻式传感器HMC1052的微功耗磁性目标探测器设计,并给出了具体的实现方案;提出了利用信号时域特征来检测磁性目标的方法并设计了用于提高信噪比的信号预处理算法;通过实验标定出探测器的灵敏度和噪声分别是14.4μV/nT和14.2μV/nT及12nT,使用基于三轴亥姆霍磁线圈的半实物仿真系统和地面运动的汽车对探测器的目标识别能力进行测试,结果说明探测器具有较强的识别能力;功耗测试结果表明探测器可以在电池供电情况下工作较长时间;探测器具有微功耗、高精度、体积小和实时目标检测等优点,可以应用于近距离磁性目标探测。

应用改进欧拉算法解算磁性目标空间位置参数

指出目前磁性目标探测中常规欧拉方法存在的局限性,提出在欧拉窗口内视地磁场和其他目标干扰异常联合影响为线性变化,将构造指数作为动态变化参数代入欧拉方程一并求解,并利用多元线性回归方法解决了欧拉方程非线性问题。在质量控制方案中,根据构造指数和目标深度变化规律,给出离散欧拉解滤波措施;采用层次聚类分析方法对滤波后欧拉解进行分类。通过实测数据验证表明:给定相关阈值参数后,实现欧拉方法全自动反演,磁性目标空间位置参数具有很高解算精度,噪声对目标平面位置解算结果基本上没有影响,但对深度解算结果存在一定影响。

基于Laplace法的磁性球体参数确定

解析信号法被广泛应用于磁性目标平面位置确定中,然而,数值计算表明:斜磁化情况下,解析信号模极大值与磁性目标中心平面位置之间存在较大的偏差,最大可达探测深度的30%,从而制约了该方法在航空磁测或水深较深区域的应用.从理论上推导了磁性球体磁异常经拉普拉斯算子运算后信号(简称"拉普拉斯信号")表达式,分析了其具有的物理性质,在此基础上,提出采用Laplace法确定磁性目标中心平面位置,当地磁场与磁化强度倾角相同且大于30°时,仿真计算的磁性球体平面位置误差小于深度的4.3%,大大提高了平面位置的计算精度.此外,还给出了磁性目标的深度和磁性参数的计算方法.仿真结果表明,当磁性球体空间位置确定较为准确时,计算出的磁性球体空间位置与磁性参数和实际值较为相符.

电磁除铁器和金属探测器在皮带运输机上的应用

介绍了除铁系统的组成、作用及结构特征、除铁器和金属探测器的工作原理,及其在选矿工艺中的作用,介绍了除铁器的电路设计,参数调整和使用效果。

舰船磁场模型适用范围研究

目前用于探测定位的舰船磁场模型中应用最为广泛的是磁偶极子模型,但是对于磁偶极子模型的适用观测距离缺乏定量研究。文章利用椭球体模型近似表达实际磁场,通过椭球体模型与磁偶极子模型的仿真比较,对磁偶极子模型的适用观测距离进行定量研究,得出磁偶极子模型的适用条件。

基于遗传算法的磁干扰补偿方法

由于磁干扰模型存在较强的复共线性,难以准确求解出模型补偿系数。针对磁干扰模型求解时均方误差较大问题,提出了基于遗传算法的磁干扰补偿方法。该方法利用光泵磁强计和三轴磁强计测得的数据作为系统输入,采用遗传算法求解出模型补偿系数的最优解,并利用补偿系数的最优解计算磁干扰的大小。从测得的外部总磁场中减去磁干扰,可得到目标信号磁场数据。仿真结果表明:采用遗传算法求解模型补偿参数的磁干扰补偿方法具有较高的补偿精度和一定的工程应用价值。

基于预测残差平方和的飞机干扰磁场模型求解

针对飞机干扰磁场模型求解时均方误差较大的问题,本文提出了将岭估计的预测残差平方和(PRESS)方法引入飞机干扰磁场模型求解。PRESS法通过计算时间序列的预测残差平方和,选取最小预测残差平方和意义下的最优岭参数。仿真表明:岭估计的均方误差明显小于LS估计,并且PRESS法的均方误差小于岭迹法和GCV法。实验表明:采用PRESS法的岭估计补偿后的信噪比最高,在飞机磁补偿中与其它方法相比具有明显的优越性。

小波阈值去噪与岭估计在飞机磁补偿中的应用

针对飞机干扰磁场模型求解时均方误差较大的问题,提出小波阈值去噪结合岭估计(WTRE)的模型参数求解方法.首先采用小波阈值去噪对观测数据进行预处理,降低测量噪声对模型求解的影响;然后利用岭估计求解干扰磁场模型系数,岭参数的选取采用L曲线法.参数估计仿真实验的结果表明,WTRE的均方误差明显小于LS估计和岭估计,特别是在低信噪比情况下对岭估计的改进更加明显.飞机磁补偿仿真实验的结果表明,采用WTRE所求系数补偿后的信噪比最高,在飞机磁补偿中与其它方法相比具有明显的优越性.

运动海水磁场分析与检测方法

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型。通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法。结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件。

基于三维磁成像的近场磁性体探测

提出一种近场条件下未知磁源的三维磁成像方法.考虑到大多数磁性体不仅受背景磁场磁化,本身也带有较强剩磁,将观测面上的磁场转换为磁场矢量异常模量,并建立目标函数进行最优化求解,以得到符合观测磁场特征的磁性体磁化模型.仿真和实验表明:此方法可有效消除剩磁对反演结果的影响,能够实现对近场多个磁源磁化率分布的成像,验证了所提方法用于探测隐含磁体位置和形状的可行性.

基于层次聚类分析的离散欧拉解质量控制方法

欧拉反褶积法采用滑动欧拉窗口方式求解场源相关信息,该处理方法的解算结果是一群离散欧拉解,如何对这些离散欧拉解进行质量控制已成为应用欧拉反褶积法的瓶颈问题。针对场源构造指数和深度变化规律,给出了发散解滤波模型,根据欧拉解空间位置分布特点,提出了层次聚类分析方案对离散欧拉解进行质量控制。采用磁性球体和长方体模型仿真试验对所提方法应用效果进行了验证,实验结果表明:滤波措施能消除大部分无效离散欧拉解,结合层次聚类分析方案,实现了场源参数准确确定。

无人自主潜器磁流体推进研究

介绍在无人自主潜器上运用磁流体推进的研究。在无人自主潜器上运用带磁流体推进的超导磁体，减少磁场泄漏是很重要的，因为这将影响到这类潜器上的设各功能且易于被飞机上的机载磁性探测仪发现。建议采用一个超导磁体的分析模型并显示对其磁场的模拟结果。

S7-400 PLC在消磁、电力推进控制系统中的应用

本文叙述了SIEMENS公司S7400系列PLC在一个消磁,电力推进控制系统中的成功应用,采用自顶向下模块化设计思路编程,从而实现对整个系统各设备的管理监控,以及PLC与SIEMENS公司0P37操作面板的通讯。

地心引力梯度仪

地心引力梯度仪由于一种精确而结实的仪器，勘探石油、可燃气和矿产资源可能成为一件绝少偶然的事情，这种仪器能够根据这些有用资源对地球引力场的影响而测定出资源的位置。大多数引力传感器或重差计将质量、平衡和加速计组合在一起来探测下面岩石的密度变化所引起的地球...