导读:本文包含了地磁场检测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磁通门传感器,惯性测量单元,多地磁要素检测,二次谐波法
地磁场检测论文文献综述
许启航[1]（2019）在《基于叁轴磁通门的地磁场检测系统》一文中研究指出海洋做为地球未完全开发的资源,将成为本世纪的热点,因此水下潜航器在科学考察、军事、商业等方面都将具有非常大的应用前景,而实现水下长时间且高精度的自助导航是目前水下潜航器必须突破的关键技术,也是导航领域研究的难点及亟待解决的问题。由于地磁场模型的建立,因而可利用地磁场数据库来实现地磁场匹配技术,但是目前主要使用的单地磁要素的匹配导航的精度较低。针对水下导航技术的问题,本文在对地磁导航和磁场检测进行大量调研的基础上,选取多地磁要素导航作为地磁导航方法,提出了一种检测多个地磁要素的便携式设备方案。整体设备以检测多个地磁要素为目标,选择磁通门传感器作为磁场检测器件,并在整体设备中加入惯性导航模块。通过对磁通门和惯性测量单元数据的计算,最终得到地磁场总量、垂直分量和水平分量。为实现对磁场要素的检测,研制出基于电磁感应原理的叁轴磁通门检测系统,主要有以下部分:磁通门探头、激励电路、惯性模块、感应电路及微处理器。本文首先对磁通门原理进行了详细的阐述,并在此基础上,根据地磁场微弱磁场的特性,制备出陶瓷材料的环形磁通门传感器,设计出激励电路和基于二次谐波的感应电路,最后由单片机将采集到的磁场信息和惯性测量单元所得偏角信息进行计算,得出水平分量、垂直分量和总量。系统测试实验表明,单分量磁场检测系统灵敏度为0.0633 mV/nT;线性度为3.8%,噪声为13 nT,基本达到检测要求。同时,本文对整个系统所存在的零点误差、叁轴正交误差、惯性测量单元偏角误差等进行了相应的分析,并提出本设计的后续工作和发展方向。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-01-01）
赵塔[2]（2016）在《海域环境下铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法研究》一文中研究指出海域环境特别是水下环境中运行的载体主要采用惯性导航系统进行导航,其短时间内精度较高,但误差会随时间不断累积,需定期浮出水面利用卫星定位等其他导航方式对方位进行修正,因此降低了其安全性和隐蔽性。近年来地磁导航方法已成为惯导装置重要的辅助手段之一。但实现地磁辅助导航的前提是能够对地磁场进行测量,对于海域环境下地磁场的测量需要依靠舰船、水下机器人或其它水下航行器等载体。这些载体大多是由铁磁性材料建造而成,当受到地磁场环境的磁化作用时,在载体的周围会产生一些附加磁场,这些复杂磁场将对地磁场的检测造成干扰。本论文以国家“十二五”某科研项目为依托进行前瞻性预研,主要针对铁磁性载体周围复杂干扰磁场和地磁场进行分离的方法进行研究,在传统检测方法基础之上提出了两种基于差分原理的地磁场检测方法,建立了新的磁矢量差分检测模型,通过引入系数参量推导出磁矢量差分解算模型,并对相关参数的求解算法进行了研究,通过仿真研究和实验研究分别对检测方法进行了可行性分析和验证,为地磁场矢量在海域环境下的实地检测奠定了基础。本文的主要研究工作和内容包括以下几部分:1、铁磁性载体周围磁场空间分布特性研究。对载体周围磁场的种类和产生机理进行研究,主要针对感应磁场和固定磁场的特性进行分析,通过对感应磁场幅值随距离载体位移变化的衰减曲线研究,总结出感应磁场的空间分布特性。通过改变地磁场大小对感应磁场变化情况进行仿真,归纳出感应磁场与地磁场幅值之间的变化规律。对地磁要素进行分析,阐述地磁场球冠谐模型的理论计算方法和基本原理。对可能造成载体磁场干扰的设备或其他磁源,如岸边磁源、涡流磁场和水面舰船等的磁场特性进行仿真分析,总结出这些磁场的分布规律,为地磁场矢量差分检测方法研究提供依据。2、铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法理论研究。分析了国外提出的传统船载式叁分量测量(STCM)方法的检测原理和检测过程,针对STCM检测模型存在的不足,提出了基于不同时间节点的时间差分检测(TDD)方法和基于不同空间位置的空间差分检测(SDD)方法,并对感应磁场关系矩阵、感应磁场和固定磁场的差分参量的求解方法做了详细的分析以及优化,即使载体周围空间中存在磁异常,相关参量也能得到较好的估计结果,降低了参数求解过程中对背景环境的要求,提高了方法的适应性。提出了TDD方法和SDD方法中传感器不正交度的标定方法,并对TDD方法中可能造成的误差进行了分析。对SDD方法中传感器的空间布局进行了优化,解决了由于多个传感器安装位置不当导致的差分参量可能出现奇异矩阵的问题。对两种差分检测方法的适用条件和应用环境进行了分析。3、铁磁性载体强干扰环境地磁场矢量检测仿真研究。本文针对海域环境下铁磁性载体周围地磁场空间分布特性和磁场检测需求,在现有通用仿真软件中不具备针对铁磁性载体磁场特性分析和磁矢量检测方法数据同步仿真研究能力的情况下,本文联合有限元仿真软件和Matlab开发了一套地磁场矢量检测仿真系统,解决了铁磁性载体地磁场矢量检测方法研究过程中载体模型与检测方法无法实现联动仿真、互动互调的问题。通过该系统对不同规格载体与磁场空间等值面分布规律进行了仿真研究,对不同规格载体的差分传感器布局提出优化方案,针对磁矢量STCM方法、TDD方法和SDD方法进行了对比仿真研究。地磁场矢量检测仿真系统中运用载体与地磁场的相对坐标旋转技术解决了通用软件中由于坐标系不一致导致的载体坐标系下磁测数据无法读取的问题。该仿真系统可以方便快捷的完成铁磁性载体的基本建模、剖分、磁场计算和数据保存,以及点、线、面上仿真数据的绘图和分析等功能,通过内部嵌入多种估计算法可以对感应磁场关系矩阵和差分参量进行解算,实现地磁场矢量检测方法的仿真验证。4、铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法的实验研究。对任何一种检测方法都需要经过实验的验证才能够发现问题并逐渐改进和完善。由于目前没有能够同时提供多路磁矢量数据采集的并行多通道采集系统可供使用,本文研制了一套地磁场矢量检测实验系统,包括基于FPGA为主控核心的数据采集系统、Bartiongton公司测量精度为0.1n T的Mag-03叁分量磁通门传感器和采用Lab View作为人机交互界面的上位机系统。对实验系统中磁矢量传感器的空间布局和不正交度进行了研究,设计了实验载体模型和配套的实验平台。针对固定磁场检测设计了屏蔽室内实验,为了研究不同环境不同磁异常情况下差分检测方法对地磁场的检测效果,应用汽车和铁船分别作为干扰源设计了野外地面和水面的对比实验,对传统STCM方法、磁矢量TDD方法和磁矢量SDD方法进行了对比实验研究。为了避免高频噪声干扰和消除检测方程出现复共线性,提出了实验数据的预处理方法,同时还编写了一套基于Matlab-GUI的磁矢量检测方法实验数据处理软件,能够对实验数据进行快速处理、分析和绘图,实现地磁场检测结果的验证和评价。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-12-01）
杨圆圆[3]（2016）在《叁分量地磁场检测系统的设计与实现》一文中研究指出随着地磁场探测的应用领域越来越广,磁测仪器的种类也不断增加。与其他磁测仪器相比,由叁分量磁通门传感器构成的磁测仪器的精度和灵敏度高,测量弱磁场的范围广,体积小,重量轻,功耗低,已经被广泛应用于军事武器、医疗检验、国防建设及日常生活等领域。随着对磁场测量的要求不断提高,对地磁场叁个垂直方向上的磁场大小进行同步测量是现在研究的重点。本文采用叁分量磁通门传感器设计了一套地磁场检测系统,首先分析了磁通门传感器的工作原理,确定了叁分量磁通门传感器空间井字形的结构形式,并详细介绍了二次谐波法。本文紧接着提出了检测系统的整体结构设计方案,在该方案中,检测系统分为下位机设计和上位机设计两部分。下位机采用TMS320F2812型DSP芯片作为主控芯片,用来控制ADS1278并进行数据采集。下位机包括硬件设计和软件设计两部分,硬件电路包括叁路相同的采用二次谐波法的磁通门信号处理电路、SCA100T-D02型水平传感器电路、单端转差分电路、ADS1278芯片及其外围电路和DSP控制电路；软件设计包括ADS1278芯片配置设计、SPI信号采集模块设计以及RS485串口通信设计。其中,8路24位的AD转换芯片ADS1278实现5路信号的同步测量。上位机控制软件采用LabVIEW编写,实现控制下位机、读取下位机采集到的信号、DA转换和显示最终结果等功能。最后,本文完成了系统的功能模块测试和整体性能测试,整体性能测试包括非线性度测试和一致性测试。结果表明本文设计的叁分量地磁场检测系统满足了各项设计指标的要求。(本文来源于《东南大学》期刊2016-06-02）
刘美全,徐章遂,米东,李建增[4]（2009）在《地磁场在缺陷微磁检测中的作用分析》一文中研究指出地磁场在缺陷微磁检测中的作用是实现微磁检测定量化的理论基础;通过微磁学理论分析地磁场反复磁化铁磁性物质的物理过程,由于磁畴壁的移动,在缺陷区产生固定磁畴结点,固定磁畴结点内的磁场在缺陷处发生泄漏,形成可识别的缺陷信号,固定磁畴结点一旦产生其磁场强度远大于地磁场,地磁场对缺陷微磁检测的影响只会改变检测信号的幅值,不会改变缺陷信号的特征,揭示了缺陷磁场失而复得的原因,同时实验验证了地磁场在应力致磁效应中起到偏置磁场的作用,为在役设备微磁检测奠定了理论基础。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2009年12期）
朱有利,王燕礼,黄元林[5]（2009）在《表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响》一文中研究指出采用低频电磁场的有限元单元分析方法,分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响,并通过试验进行了验证。结果表明:相对空间位置对漏磁场强度值影响较大,但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时,漏磁场强度值最大;当缺陷与地磁场磁力线平行时,漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时,零件的空间方向可能会影响探伤结果。(本文来源于《装甲兵工程学院学报》期刊2009年04期）
吴纲要[6]（2008）在《基于GMR地磁场检测的研究》一文中研究指出巨磁电阻(GMR)效应自发现以来即引起各国企业界及学术界的高度重视,GMR效应已成为当前凝聚态物理研究的热点之一。它不仅具有重要的科学意义,而且更重要的是,它具有多方面的应用价值。目前的应用领域主要有磁传感器、随机存储器和高密度读出磁头等方面。GMR传感器在自动化技术、家用电器、卫星定位、导航、汽车工业、医疗等方面都具有广泛的应用前景。本文的工作是围绕着利用巨磁电阻(GMR)对弱磁场敏感这一特点,来进行地磁场检测展开的,重点阐述了巨磁电阻(GMR)的工作原理和利用巨磁电阻进行地磁场检测的研究。在阐述了巨磁电阻效应及其理论和GMR的工作原理的基础上,设计了利用GMR传感器检测地磁场的电路,得到的实验校准数据并绘制出输出一输入曲线。实验结果表明,本文采用GMR传感器检测地磁场的电路是可行的,有应用价值。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2008-10-01）
黄松岭,李路明,施克仁,汪来富,范红旗[7]（2002）在《地磁场激励下残余应力分布的磁检测方法》一文中研究指出为实现铁磁材料内部应力分布的无损评估,在地磁场激励条件下,将ASTM1020钢Y型坡口焊缝试样水平放置,通过测量试样表面上方10mm处磁感应强度垂直分量的分布,得到了试样热影响区的应力分布。试样应力分布磁测量结果同盲孔法应力分布测量结果具有较好的一致性,说明在不用人工磁化场磁化材料的情况下,仅依靠地磁场激励就可以通过磁检测方法获得材料内部应力的分布情况。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2002年11期）
余婷,石道渝[8]（2001）在《利用地磁场检测钢球表面裂纹的可行性研究》一文中研究指出通过对国内外磁性无损检测技术的研究 ,提出了用地磁场磁化钢球来检测钢球表面及近表面裂纹的想法、方案及其实现系统。提供了实现低价、高灵敏度、微型化磁检测的可能性(本文来源于《无损检测》期刊2001年08期）
地磁场检测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
海域环境特别是水下环境中运行的载体主要采用惯性导航系统进行导航,其短时间内精度较高,但误差会随时间不断累积,需定期浮出水面利用卫星定位等其他导航方式对方位进行修正,因此降低了其安全性和隐蔽性。近年来地磁导航方法已成为惯导装置重要的辅助手段之一。但实现地磁辅助导航的前提是能够对地磁场进行测量,对于海域环境下地磁场的测量需要依靠舰船、水下机器人或其它水下航行器等载体。这些载体大多是由铁磁性材料建造而成,当受到地磁场环境的磁化作用时,在载体的周围会产生一些附加磁场,这些复杂磁场将对地磁场的检测造成干扰。本论文以国家“十二五”某科研项目为依托进行前瞻性预研,主要针对铁磁性载体周围复杂干扰磁场和地磁场进行分离的方法进行研究,在传统检测方法基础之上提出了两种基于差分原理的地磁场检测方法,建立了新的磁矢量差分检测模型,通过引入系数参量推导出磁矢量差分解算模型,并对相关参数的求解算法进行了研究,通过仿真研究和实验研究分别对检测方法进行了可行性分析和验证,为地磁场矢量在海域环境下的实地检测奠定了基础。本文的主要研究工作和内容包括以下几部分:1、铁磁性载体周围磁场空间分布特性研究。对载体周围磁场的种类和产生机理进行研究,主要针对感应磁场和固定磁场的特性进行分析,通过对感应磁场幅值随距离载体位移变化的衰减曲线研究,总结出感应磁场的空间分布特性。通过改变地磁场大小对感应磁场变化情况进行仿真,归纳出感应磁场与地磁场幅值之间的变化规律。对地磁要素进行分析,阐述地磁场球冠谐模型的理论计算方法和基本原理。对可能造成载体磁场干扰的设备或其他磁源,如岸边磁源、涡流磁场和水面舰船等的磁场特性进行仿真分析,总结出这些磁场的分布规律,为地磁场矢量差分检测方法研究提供依据。2、铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法理论研究。分析了国外提出的传统船载式叁分量测量(STCM)方法的检测原理和检测过程,针对STCM检测模型存在的不足,提出了基于不同时间节点的时间差分检测(TDD)方法和基于不同空间位置的空间差分检测(SDD)方法,并对感应磁场关系矩阵、感应磁场和固定磁场的差分参量的求解方法做了详细的分析以及优化,即使载体周围空间中存在磁异常,相关参量也能得到较好的估计结果,降低了参数求解过程中对背景环境的要求,提高了方法的适应性。提出了TDD方法和SDD方法中传感器不正交度的标定方法,并对TDD方法中可能造成的误差进行了分析。对SDD方法中传感器的空间布局进行了优化,解决了由于多个传感器安装位置不当导致的差分参量可能出现奇异矩阵的问题。对两种差分检测方法的适用条件和应用环境进行了分析。3、铁磁性载体强干扰环境地磁场矢量检测仿真研究。本文针对海域环境下铁磁性载体周围地磁场空间分布特性和磁场检测需求,在现有通用仿真软件中不具备针对铁磁性载体磁场特性分析和磁矢量检测方法数据同步仿真研究能力的情况下,本文联合有限元仿真软件和Matlab开发了一套地磁场矢量检测仿真系统,解决了铁磁性载体地磁场矢量检测方法研究过程中载体模型与检测方法无法实现联动仿真、互动互调的问题。通过该系统对不同规格载体与磁场空间等值面分布规律进行了仿真研究,对不同规格载体的差分传感器布局提出优化方案,针对磁矢量STCM方法、TDD方法和SDD方法进行了对比仿真研究。地磁场矢量检测仿真系统中运用载体与地磁场的相对坐标旋转技术解决了通用软件中由于坐标系不一致导致的载体坐标系下磁测数据无法读取的问题。该仿真系统可以方便快捷的完成铁磁性载体的基本建模、剖分、磁场计算和数据保存,以及点、线、面上仿真数据的绘图和分析等功能,通过内部嵌入多种估计算法可以对感应磁场关系矩阵和差分参量进行解算,实现地磁场矢量检测方法的仿真验证。4、铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法的实验研究。对任何一种检测方法都需要经过实验的验证才能够发现问题并逐渐改进和完善。由于目前没有能够同时提供多路磁矢量数据采集的并行多通道采集系统可供使用,本文研制了一套地磁场矢量检测实验系统,包括基于FPGA为主控核心的数据采集系统、Bartiongton公司测量精度为0.1n T的Mag-03叁分量磁通门传感器和采用Lab View作为人机交互界面的上位机系统。对实验系统中磁矢量传感器的空间布局和不正交度进行了研究,设计了实验载体模型和配套的实验平台。针对固定磁场检测设计了屏蔽室内实验,为了研究不同环境不同磁异常情况下差分检测方法对地磁场的检测效果,应用汽车和铁船分别作为干扰源设计了野外地面和水面的对比实验,对传统STCM方法、磁矢量TDD方法和磁矢量SDD方法进行了对比实验研究。为了避免高频噪声干扰和消除检测方程出现复共线性,提出了实验数据的预处理方法,同时还编写了一套基于Matlab-GUI的磁矢量检测方法实验数据处理软件,能够对实验数据进行快速处理、分析和绘图,实现地磁场检测结果的验证和评价。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
地磁场检测论文参考文献
[1].许启航.基于叁轴磁通门的地磁场检测系统[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].赵塔.海域环境下铁磁性载体地磁场矢量差分检测方法研究[D].吉林大学.2016
[3].杨圆圆.叁分量地磁场检测系统的设计与实现[D].东南大学.2016
[4].刘美全,徐章遂,米东,李建增.地磁场在缺陷微磁检测中的作用分析[J].计算机测量与控制.2009
[5].朱有利,王燕礼,黄元林.表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响[J].装甲兵工程学院学报.2009
[6].吴纲要.基于GMR地磁场检测的研究[D].黑龙江大学.2008
[7].黄松岭,李路明,施克仁,汪来富,范红旗.地磁场激励下残余应力分布的磁检测方法[J].清华大学学报(自然科学版).2002
[8].余婷,石道渝.利用地磁场检测钢球表面裂纹的可行性研究[J].无损检测.2001