Технология стендовой калибровки тензорных магнитоградиентных измерительных систем

Автор(ы): Павлов Б.В., Каршаков Е.В., Гольдин Д.А., Волковицкий А.К.

Выпуск: 110

Рубрика: Управление подвижными объектами и навигация

Год: 2024

Библиография: Павлов Б.В., Каршаков Е.В., Гольдин Д.А., Технология стендовой калибровки тензорных магнитоградиентных измерительных систем // Управление большими системами. Выпуск 110. М.: ИПУ РАН, 2024. С.310-326. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2024.110.12

Дата опубликования: 31.07.2024

Ключевые слова: калибровка, тензорные магнитоградиентометры, магнитоградиентная измерительная система

Аннотация: Предложена технология стендовой калибровки тензорной магнитоградиентной измерительной системы. В основе предложенных алгоритмов лежит оценка влияния эталонного магнитного источника, описываемого пространственным распределением скалярного магнитного потенциала, на калибруемый магнитоградиентометр. Разработаны алгоритмы докалибровки векторных датчиков, которые необходимо выполнять в точке с минимальным градиентом магнитного поля или в соленоидальном поле. Разработан алгоритм оценки положения базового датчика, который заключается в последовательных поворотах магнитоградиентной измерительной системы вокруг своего центра при неподвижном калиброванном источнике поля. Разработан алгоритм оценки направления вектора дипольного момента при известном положении датчика относительно источника поля. Разработан алгоритм оценки положения векторных датчиков относительно базового. Разработан алгоритм технологии калибровки тензорного магнитоградиентометра. Реализация описанной технологии калибровки в совокупности с технологией калибровки существующих датчиков магнитной индукции позволила обеспечить калибровку всех параметров магнитоградиентной измерительной системы и определение точного взаимного расположения датчиков и взаимной ориентации всех осей чувствительности.

Author(s): Pavlov B., Karshakov E., Goldin D., Volkovitsky A.

Article title: Technology of bench calibration of tensor magnetogradient measurement systems

Issue: 110

Year: 2024

Keywords: calibration, tensor magnetogradiometers, magnetogradient measuring system

Abstract: A technology for bench calibration of a tensor magnetogradient measuring system is proposed. The proposed algorithms are based on assessing the influence of a reference magnetic source, described by the spatial distribution of the scalar magnetic potential, on the calibrated magnetogradiometer. Algorithms have been developed for additional calibration of vector sensors, which must be performed at a point with a minimum magnetic field gradient or in a solenoidal field. An algorithm has been developed for estimating the position of the base sensor, which consists of sequential rotations of the magnetogradient measuring system around its center with a stationary calibrated field source. An algorithm has been developed for estimating the direction of the dipole moment vector for a known position of the sensor relative to the field source. An algorithm has been developed for estimating the position of vector sensors relative to the base one. An algorithm for calibration technology for a tensor magnetogradiometer has been developed. The implementation of the described calibration technology in conjunction with the calibration technology of existing magnetic induction sensors made it possible to ensure the calibration of all parameters of the magnetogradient measuring system and the determination of the exact relative position of the sensors and the relative orientation of all sensitivity axes.