Основные концепции проектирования магнитоградиентных измерительных систем

Автор(ы): Павлов Б.В., Шевченко А.М., Гольдин Д.А.

Выпуск: 119

Рубрика: Управление подвижными объектами и навигация

Год: 2026

Библиография: Павлов Б.В., Шевченко А.М., Гольдин Д.А. Основные концепции проектирования магнитоградиентных измерительных систем // Управление большими системами. - 2026. - Вып. 119. - С.367-381.

Дата опубликования: 31.01.2026

Ключевые слова: магнитоградиентные измерительные системы, магнитометры, градиентометры, тензорные измерительные системы

Аннотация: На основе опыта разработки созданных и перспективных магниточувствительных датчиков сформированы методические основы проектирования магнитоградиентных измерительных систем. Рассмотрена обобщенная структура магнитоградиентного комплекса, включающая в себя: набор магниточувствительных датчиков, измеряющих параметры магнитного поля; подсистему регистрации сигналов магниточувствительных датчиков; подсистему контроля пространственного положения; подсистему вычислительной обработки; подсистему формирования управляющей информации, которая отражает основные принципы получения, преобразования, вычислительной обработки и использования измерительной информации при функционировании комплекса и иллюстрирует последовательность преобразования результатов измерения физических величин (параметров магнитного поля, координат и параметров движения и т. п.) в информацию для принятия решений и формирования управляющих воздействий. Приведена обобщенная схема формирования технического проекта магнитоградиентных комплексов, включающая как этапы формирования требований к получаемой управляющей информации, измерительной информации, вычислительной системе и алгоритмам вычислительной обработки, так и этап перехода от требований к конкретным схемотехническим и алгоритмическим решениям. Рассмотрены методические основы проектирования стационарных и подвижных магнитоградиентных комплексов. При проектировании стационарных магнитоградиентных комплексов наиболее перспективным является разнесенный вариант компоновки с использованием СКВИД-магнитометров, а для мобильных – использование разнесенной тензорной магнитоградиентной измерительной системы. Применение мобильных комплексов определения параметров магнитного объекта представляется целесообразным как в дрейфующем, так и в буксируемом вариантах.

Author(s): Pavlov B., Shevchenko A., Goldin D.

Article title: Basic design concepts of magnetogradient measurement systems

Issue: 119

Year: 2026

Keywords: magnetogradient measuring system, magnetometers, gradiometers, tensor measuring systems

Abstract: Based on the experience of developing developed and promising magnetically sensitive sensors, methodological foundations for the design of magnetically gradient measuring systems have been formed. The generalized structure of the magnetogradient complex is considered, which includes: a set of magnetically sensitive sensors measuring magnetic field parameters; a subsystem for recording magnetically sensitive sensor signals; a subsystem for monitoring spatial position; a subsystem for computational processing; A subsystem for generating control information that reflects the basic principles of obtaining, converting, computing, and using measurement information in the operation of the complex and illustrates the sequence of converting measurement results of physical quantities (magnetic field parameters, coordinates, and motion parameters, etc.) into information for decision-making and shaping control actions. A generalized scheme for the formation of the technical design of magnetogradient complexes is presented, which includes both the stages of forming requirements for the control information, measurement information, computing system and computational processing algorithms, and the stage of transition from requirements to specific circuit and algorithmic solutions. The methodological foundations of the design of stationary and mobile magnetograde complexes are considered. When designing stationary magnetogradient complexes, the most promising is a spaced version of the assembly using SQUID magnetometers, and for mobile ones, the use of a spaced tensor magnetogradient measuring system. The use of mobile complexes for determining the parameters of a magnetic object seems appropriate in both drifting and towed versions.