未知姿态目标航磁异常探测的最优飞行方向分析

小型航空磁异常探测平台的飞行路径优化是提高磁异常信号强度的关键途径之一。然而,铁磁性目标在地磁场中磁化产生的磁矩大小和方向随其姿态变化,导致目标磁场的空间分布与不可知的目标姿态相关。针对以上问题,建立了典型目标磁矩精确计算模型,计算结果表明:目标在不同姿态(方位0°~360°和俯仰-90°~90°)下被地磁磁化产生的磁矩模值变化范围为3.55×10^(5)~2.42×10^(6)A·m^(2)。当目标长轴与地磁场方向一致时取最大值,当目标长轴与地磁场方向垂直时取最小值,计算结果与多物理场软件仿真结果的差异仅有0.003%~0.04%。模拟航磁探测过程的建模分析表明:当目标处于任意姿态时,目标磁矩在飞行平面内磁异常信号变化最大的路径与地磁场投影的夹角γxy变化范围为0°~50.0457°;在目标姿态和磁矩信息未知的情况下,沿地磁场在飞行平面内的投影方向飞行是最优的选择,此时,能获取的磁异常变化量约为飞行平面内最大变化量的78%~100%。

无人机磁矩测量方法

运载平台磁性分布研究和测量是平台选型与航磁设备加改装方案设计的前提与基础。通过无人机磁矩矢量分解及其磁场分量合成,提出一种基于总强度磁力仪的无人机磁矩测量方法,构建了相应的感应磁矩和固有磁矩计算模型,并通过实测数据的分析处理验证其有效性。

基于等效磁矩的永磁体磁性测量方法研究

永磁体作为主要的磁性构件,磁矩是其最重要的性能指标之一。本文首先对磁矩测量原理进行了介绍和分析,接着搭建了测试平台,最后进行了实验验证和不确定度分析。

基于标准磁块模型的赤道作图法误差分析

赤道作图法是卫星及其部件磁矩测量和计算的主要方法,其测试结果受到多种因素的影响。文章首先介绍赤道作图法(亦称近场分析法)的基本原理,分析该方法在测量和计算磁矩过程中的部分误差来源;然后基于标准磁块模型研究模型磁偏心距、环境磁场波动与赤道作图法测试误差的关系;同时提出近远场梯度差分的方法以提升磁矩计算结果的准确度。利用改进方法对标准磁块模型进行测量和数据处理的结果表明,该方法的测量(计算)误差可控制在3%以内。