Устройство для измерения геомагнитного поля

Союз Советокив Соииалиотичеокию Реолублив, 42 с, 43 яв с,присо ЧПК 6 01 ч 3/1 УДК 550.838(088 и орите Комитет по лелем забретеиий и открытипри Совете МинистровСССР Опубликовано ОЗ.Л.1970. Бюллетень19Дата опубликования описания 23.1 Х.1970 1тштейн, Л. И, Попкова и В,И, Ющев енинградский институт точной механики и оптики аявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ МАГН ИТНОГО ПОЛ 2 Известны устройства для измерения геомагнитного поля, т. е. вектора его напряженности Т, полностью характеризующегося модулем (Т) и углами наклонения 1 и склонения Р,Недостатки известных устройств: требуется стабилизация в пространстве механических масс; системы ориентации создают магнитные помехи магниточувствительным элементам; наиболее точные датчики выдают дискрегньй сигнал, что исключает возможность осреднения с целью уменьшения случайных погрешностей измерения и ориентации.В предложенное устройство введено счетно- решающее устройство, преобразующее составляющие вектора вспомогательного поля из горизонтальной географической системы координат в систему координат, связанную с объектом, на корпусе которого неподвижно установлены три ортогонально расположенные системы колец Гельмгольца, внутри последних размещены квантовые датчики, используемые как индикаторы перпендикулярности векторов вспомогательного переменного во времени магнитного поля и постоянного магнитного поля Земли.Это позволяет одновременно измерять углы склонения и наклонения, исключить необходимость в стабилизации механических масс и случайные погрешности.Принципиальная схема устройства представлена на чертеже. Аворыизобретения С, ф, фармаковский, А Навигационная система объекта 1 выдастинформацию о значении углов курса К, дифферента тр и крена О. Эта информация поступает на преобразовате;ш координат 2 и 3. Преобразователь 2 вырабатывает проекции Н, Н, и Н вектора вспомогагельного магнитного поля Н перпендикулярного Т и лежа.щего в плоскости горизонта. Кроме углов К, ф и О в этот же преобразователь через сумматор 4 (механический дифференциал) подается приближенное значение угла склонения Р, полученное с существующих магнитных карт данного района. Проекции Н., Н, и Н по.15 ступают на блок б, представляющий собой систему трех пар ортогональных колец Гельмгольца, жестко закрепленных на объекте, ь центре которых находится квантовый датчик, Вследствие неточного ввода угла склонения 20 Рвектор вспомогательного магнитного поляН, отклоняется от положения, перпендикулярного Т, на угол Л Р. С квантового датчика снимается сигнал, пропорциональный величине и знаку Л Р. Этот сигнал подается на блок 6, 25 представлгиошпй собой следящую систему, которая повора швает соответствующее солнечное колесо дифференц ала 4. Теперь на блок 2 уже подается гол Р+АР, Вращение солнечного колеса прекращается, ко"да сигнал с З 0 квантового датчика становится равным нулю.Это свидетельствует о псрпсндпкулярности272583 Предмет изобретения Составитель Л. Ю. Байдакова Редактор Б. Б, федотов Текред А. А. Камышникова Корректоры: Л, Корогод и М. КоробоваЗаказ 2402.11 Тираж 480 ПодписноеЦ 11 ИИПИ Комитега по ислам изобретений и открытий при Совеге Министров СССР Москва, Ж-З 5, Ра 1 гпская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 векторов Н и Т, а следовательно, о том, чтонВ+ Л В = Р является истинным значением угла склонения.Искомый угол В =- Р+ЛВ отсчитывают с дифференциала 1, Аналогично получают изначение угла наклонения 1. В блоке 3 вырабаты. ваются составляющие вектора вспомогательного магнитного поля И перпендикулярного Т и лежащего в плоскости магнитного меридиана. В блок 3, кроме 1(, ф и О, вводится через дифференциал 7 приближенное значение угла наклонения 1, опять-таки получаемое из магнитных карт, а также значение угла склонения Р = Р+ Л В с дифференциала 4, Ввод угла .О = В+ЛВ необходим для того, чтобы вектор Н, лежал в плоскости магнитного меридиана.Блок 8 аналогичен блоку 5. Так как угол наклонения введен приближенно, то вектор Н," образует с перпендикуляром и Т угол, равный Л 1. Сигнал с квантового датчика поступает на блок 9, аналогичный блоку б, Следящая система блока б поворачивает соответствующее солнечное колесо дифференциала 7 до тех пор, пока вектор вспомогательного магнитного поля Н, не станет перпендикулярен к Т, следовательно, пока угол 1, + Л 1 не станет равным истинному значению угла 1. Значение искомого угла наклонения 1 снимают с дифференциала 7. Фактически приближенные значения углов1 и В вводят только во время пуска устройства, а затем сама система непрерывно отрабатывает изменения углов Л 1 и ЛВ.5 При создании описанного прибора вместосчетно-решающих устройств на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах можег быть применена электронная цифровая вычислительная машина с преобразователем код - 10 переменное напряжение. Устройство для измерения геомагнитного 15 поля с движущегося объекта, содержащеекольца Гельмгольца с квантовыми магниточувствительными датчиками, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения углов склонения и наклонения, в него введено 20 счетно-решающее устройство, преобразующеесоставляющие вектора вспомогательного поля из горизонтальной географической системы координат в систему координат, связанную с объектом, на корпусе которого неподвижно ус тановлены три ортогонально расположенныесистемы колец Гельмгольца, внутри которых размещены квантовые магниточувствительные датчики, используемые как индикаторы перпендикулярности векторов вспомогательного З 0 переменного во времени магнитного поля и постоянного магнитного поля Земли.