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JPH0820525B2 - 磁気補償装置 - Google Patents

磁気補償装置

Info

Publication number
JPH0820525B2
JPH0820525B2 JP61287254A JP28725486A JPH0820525B2 JP H0820525 B2 JPH0820525 B2 JP H0820525B2 JP 61287254 A JP61287254 A JP 61287254A JP 28725486 A JP28725486 A JP 28725486A JP H0820525 B2 JPH0820525 B2 JP H0820525B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
constant
sensitivity
value
magnetometer
calculation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61287254A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63139281A (ja
Inventor
碩之 吉成
栄一 鈴木
寛二 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimazu Seisakusho KK
Priority to JP61287254A priority Critical patent/JPH0820525B2/ja
Publication of JPS63139281A publication Critical patent/JPS63139281A/ja
Publication of JPH0820525B2 publication Critical patent/JPH0820525B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高感度磁力計により外部磁界の大きさの変化
量を検出し、沈船等を地磁気の乱れに基づいて探査する
磁気探知機に利用され、乗物自体が発生する誘導磁界を
補償する磁気補償装置に関する。
従来の技術 第2図は従来の磁気補償装置の基本構成を示してい
る。7は外部磁界Eの変化量を高精度で検知する高感度
磁力計である。高感度磁力計7の出力は磁力計信号とし
て図外の磁気探知機側に導かれている。1は外部磁界E
のベクトル成分を検知する合計3個の低感度磁束計であ
る。3は低感度磁束計1の各出力に基づいて雑音磁界Hn
のベクトル成分を計算する雑音磁界計算回路である。4
は雑音磁界計算回路3の各出力に比例した電流を生成す
る補償コイル駆動回路である。5は高感度磁力計1の周
辺に配置された補償コイルである。
さて、乗物自体が発生する誘導磁界Hnは、乗物自体が
半永久的に磁化されて生じた永久磁界Hp、乗物の軟鉄部
品類が誘導磁化されて生じた誘導磁界Hi、乗物の導電体
部品類に発生した渦電流による渦電流磁界Heがベクトル
的に加算されたもので、次式により表わされる。
Hn=Hp+Hi+He =Hp+AE+B(dE/dt) ・・・・ 但し、Hpは3次元定数ベクトルであり、A、Bは乗物
固有の3×3定数行列である。
従来の磁気補償装置では、雑音磁界計算回路3により
式の計算を行って、雑音磁界Hnと同じ大きさである
が、方向が逆である補償磁界を補償コイル5により発生
させ、これにより乗物自体が発生する雑音磁界を補償し
ていた。
式の計算を行うに当たり必要なHp、A、Bの各定数
は次のような方法で設定している。例えば、乗物として
航空機の場合、外部磁界の変化を殆ど無視できる高高度
で航行させる。このとき高感度磁力計7から出力される
磁力計信号をポテンショメータ駆動回路6を通じてポテ
ンショメータ2に導く。航空機を航行させて12種類の運
動をさせる毎に、磁力計信号が零となるようにポテンシ
ョメータ2を調節し、この過程でHp、A、Bに当たる定
数を設定する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例による場合、低感度磁束計
1と補償コイル5との軸合わせが困難であるだけでな
く、軸合わせの精度が雑音補償の精度に直接に影響する
という欠点がある。加えて、Hp、A、Bの各定数の設定
することが煩わしく、設定に要する時間も長いという欠
点がある。
本発明は上記した背景の下で創作されたものであっ
て、その目的とするところは上記した欠点のない磁気補
償装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明に係る磁気補償装置は、高感度磁力計により外
部磁界Eの大きさの変化量を検出し、沈船等を地磁気の
乱れに基づいて探査する磁気探知機に装備された装置で
あって、前記高感度磁力計の検出結果から乗物自体によ
る誘導磁界を補償する基本構成となっており、外部磁界
Eのベクトル成分を検出する低感度磁束計と、低感度磁
束計の検出結果を式に逐次代入しDの値を逐次計算す
る補償量計算部と、前記高感度磁力計の出力値からDの
値を逐次引算するとともに当該引算値を地磁気の大きさ
の変化量を示すデータとして出力する引算回路と、前記
低感度磁束計の出力値と前記高感度磁力計の出力値に基
づいてHp、A、Bの各定数を自動的に計算する定数計算
部と、計算されたHp、A、Bの各定数を記憶するととも
に前記補償量計算部に出力する定数記憶部とを備えてお
り、且つ前記定数計算部は、Hp、A、Bを変数とした
式の連立方程式を解法してHp、A、Bの各定数を自動的
に計算する部であって、前記高感度磁力計の出力値に含
まれる低周波雑音成分をカットする高域通過フィルタ
と、前記連立方程式の右辺に前記低感度磁束計の出力値
を代入して右辺式を計算する係数計算部と、前記高域通
過フィルタと同一の周波数特性を有しており且つ前記係
数計算部の計算結果に対してフィルタ処理を施す高域通
過デジタルフィルタと、当該高域通過デジタルフィルタ
によりフィルタ処理が施された右辺式と前記連立方程式
の左辺のDに前記高域通過フィルタの出力を代入したと
きの左辺式とで成立する連立方程式を数値計算法により
解法し、この解をHp、A、Bの各定数として出力する方
程式解法部から構成されていることを特徴としている。
作用 乗物を航行させて、所定の運動をさせ、その過程で外
部磁界Eのベクトル成分を検出する低感度磁束計の出力
値と、外部磁界Eの大きさの変化量を検出する高感度磁
力計の出力値の双方が定数計算部に逐次入力される。定
数計算部によりHp、A、Bを変数とした式の連立方程
式が解法される。この解がHp、A、Bの各定数として定
数記憶部に記録される。これで定数の設定が終了する。
その後、装置を運転させると、低感度磁束計の出力値
が補償量計算部に逐次入力される。補償量計算部により
低感度磁束計の出力値が式に逐次代入されてDの値が
逐次計算される。Dの値は高感度磁力計の出力値ととも
に引算回路に逐次入力される。引算回路により高感度磁
力計の出力値からDの値が引算され、これが地磁気の大
きさの変化量を示すデータとして磁気探知機側に出力さ
れる。
実施例 以下、本発明に係る磁気補償装置の一実施例を図面を
参照して説明する。第1図は磁気補償装置のブロックダ
イヤグラムである。
ここに例に掲げて説明する磁気補償装置は、光磁気共
鳴等を利用した高感度磁力計20により外部磁界Eの大き
さの変化量を検出し、沈船等を地磁気の乱れにより探査
する磁気探知機に装備されているもので、高感度磁力計
20の検出結果に含まれる乗物自体から発生する雑音磁界
Hnを補償するような基本構成となっている。
なお、雑音磁界Hnは永久磁界Hp、誘導磁界Hi、渦電流
磁界Heをベクトル的に加算したものであり、E、Hp、H
i、He、Hnは何れも3次元ベクトルである。
図中11〜13は互いに直交して配置された3個の低感度
磁束計であって、地磁気たる外部磁界E(3次元ベクト
ル)の直交成分EX、EY、EZを検出するようになってい
る。低感度磁束計11〜13から出力されたEX、EY、EZの各
データは補償量計算部50及び定数計算部30に導かれてい
る。
なお、低感度磁束計11〜13の出力には、乗物自体から
発生する雑音磁界と沈船等による地磁気の大きさの変化
量が含まれるものの、これらは地磁気の大きさに比べて
非常に小さいので現実問題として無視できる。
補償量計算部50はEX、EY、EZの各データを次の式に
代入してDの値を逐次計算するようになっている。
D=(E/|E|)・Hn =(E/|E|)・(Hp+Hi+He) =(1/|E|)〔E・(Hp+AE+B(dE/dt))〕・・・ 但し、Hpは3次元定数ベクトル、A、Bは乗物固有の
3×3定数行列であり、何れも定数であり、定数記憶部
40に予め記録されている。
補償量計算部50にて計算されるDの値は、乗物自体が
発生する雑音量の大きさと略一致している。このDの値
のデータは引算回路60に導かれている。引算回路60には
高感度磁力計20の出力値も導かれている。
引算回路60は高感度磁力計20の出力値からDの値を引
算して引算値Sを出力するようになっている。高感度磁
力計20の出力値は、乗物自体から発生する雑音磁界と沈
船等による地磁気の大きさの変化量とを加算した値に略
一致しているので、引算値Sは沈船等による地磁気の大
きさの変化量を示すデータとなる。このデータは磁気探
知機側に逐次出力される。
式の計算を行うのに必要なHp、A、Bの各定数は定
数計算部30により自動的に計算されるようになってい
る。以下、その詳細を説明する。
定数計算部30は、係数計算部31、高域通過アナログフ
ィルタ32、高域通過デジタルフィルタ33、方程式解法部
34から構成されている。
係数計算部31は、低感度磁束計11〜13の各出力値、即
ち、EX、EY、EZの各データが入力されており、このデー
タに基づいてEX 2、EY 2、EZ2、EXEY、EXEZ、EYEZ、EXeX
・・・・EZeZの各計算を行うようになっている。ここで
は次の式の右辺を計算する前段階の計算が行われてい
る。即ち、式の右辺のベクトル表現をスカラー表現に
直すと、式となる。
D=(1/|E|)〔P1EX+P2EY+P3EZ+a11EX 2+a22EY 2+a
33EZ 2+(a12+a21)EXEY+(a13+a31)EXEZ+(a23
a32)EYEZ+b11EXeX+b12EXeY+b13EXeZ+b21EYeX+b22
EYeY+b23EYeZ+b31EZeX+b32EZeY+b33EZeZ〕・・・ 但し、 要するに、係数計算部31は低感度磁束計11〜13から出
力されたEX、EY、EZの各データに基づいて式の右辺の
各成分の計算を逐次行っている。係数計算部31での計算
結果等は高域通過デジタルフィルタ33を介して方程式解
法部34に逐次出力される。
高域通過デジタルフィルタ33は高域通過アナログフィ
ルタ32と同一の周波数特性を有しており係数計算部31の
計算結果等に対してフィルタ処理を施すようになってい
る。高域通過デジタルフィルタ33から出力される各デー
タは、同フィルタの作用素をfで表すとすると、f
(EX)、・・・f(EX 2)、・・・f(EXEY)、・・・
f(EZeZ)というデジタル値ということになる。
一方、高域通過アナログフィルタ32は高感度磁力計20
の出力が導かれており、この出力値に含まれる低周波雑
音成分をカットするようになっている。これは、Hp、
A、Bの各定数を求める上で大きな誤差要因である高感
度磁力計20にて検出される地磁気の地理的グラジエント
を除去するためである。高域通過フィルタ32の出力は方
程式解法部34に導かれている。
方程式解法部34は、Hp、A、Bを変数とした式の連
立方程式を解法してHp、A、Bの各定数を自動的に計算
するようになっている。具体的には、高域通過アナログ
フィルタ32の出力値を式の左辺のDに代入する一方
で、高域通過デジタルフィルタ33の出力データに基づい
て式の右辺の計算を行って、これにより成立する4式
の連立方程式を解法し、この解をHp、A、Bの各定数と
して出力するようになっている。連立方程式を解法は30
00〜3500組の連立方程式を立て、これを最小二乗法を利
用して行っている。Hp、A、Bの各定数のデータは定数
記憶部40に出力される。
以上のように構成された磁気補償装置の動作について
説明する。まず、乗物を航行させて12種類の運動をさせ
る。その間、定数計算部30を作動させ、これによりHp、
A、Bの各定数を計算し、定数記憶部40に記憶させる。
Hp、A、Bの各定数の設定が約10分から15分で終了す
る。その後、磁気探知機を運転させると、引算回路60か
ら沈船等による地磁気の大きさの変化量を示すデータが
引算値Sとして出力される。このデータが磁気探知機側
に導かれると、地磁気の乱れが解析され、その結果、沈
船等の探査が行われることになる。
発明の効果 以上、本発明に係る磁気補償装置による場合、補償用
コイルがないにもかかわらず、乗物自体による誘導磁界
を補償できる構成となっているので、従来必要であった
煩わしい低感度磁束計の軸合わせを行う必要がなくな
る。また連立方程式を数値計算により解法するという方
法でHp、A、Bの各定数を一度に求めることができる構
成となっているので、各定数の設定が極めて容易とな
り、設定に要する時間も短くて済む。しかも各定数を求
めるに当たり、高感度磁力計の出力値に含まれる低周波
雑音成分をカットすることで、地磁気の地理的グラジエ
ント等の誤差要因を排除した構成となっているので、高
精度な定数を求めることができ、これに伴い補償精度も
向上することになる。即ち、装置の低コスト化と高性能
化の双方も図ることができるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁気補償装置の一実施例を説明す
るための図であって、同装置のブロックダイヤグラムで
あり、第2図は従来装置を説明するための第1図に対応
する図である。 11〜13……低感度磁束計 20……高感度磁力計 30……定数計算部 31……係数計算部 32……高域通過アナログフィルタ 33……高域通過デジタルフィルタ 34……方程式解法部 50……補償量計算部 60……引算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−93675(JP,A) 特開 昭59−216077(JP,A) 特開 昭51−63666(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高感度磁力計により外部磁界Eの大きさの
    変化量を検出し、沈船等を地磁気の乱れに基づいて探査
    する磁気探知機に装備されており、前記高感度磁力計の
    検出結果から乗物自体による誘導磁界を補償する磁気補
    償装置において、 外部磁界Eのベクトル成分を検出する低感度磁束計と、
    低感度磁束計の検出結果を式 D=(1/|E|)〔E・(Hp+AE+B(dE/dt))〕・・・
    に逐次代入しDの値を逐次計算する補償量計算部と、前
    記高感度磁力計の出力値からDの値を逐次引算するとと
    もに当該引算値を地磁気の大きさの変化量を示すデータ
    として出力する引算回路と、前記低感度磁束計の出力値
    と前記高感度磁力計の出力値に基づいてHp、A、Bの各
    定数を自動的に計算する定数計算部と、計算されたHp、
    A、Bの各定数を記憶するとともに前記補償量計算部に
    出力する定数記憶部とを備えており、且つ前記定数計算
    部は、Hp、A、Bを変数とした式の連立方程式を解法
    してHp、A、Bの各定数を自動的に計算する部であっ
    て、前記高感度磁力計の出力値に含まれる低周波雑音成
    分をカットする高域通過フィルタと、前記連立方程式の
    右辺に前記低感度磁束計の出力値を代入して右辺式を計
    算する係数計算部と、前記高域通過フィルタと同一の周
    波数特性を有しており且つ前記係数計算部の計算結果に
    対してフィルタ処理を施す高域通過デジタルフィルタ
    と、当該高域通過デジタルフィルタによりフィルタ処理
    が施された右辺式と前記連立方程式の左辺のDに前記高
    域通過フィルタの出力を代入したときの左辺式とで成立
    する連立方程式を数値計算法により解法し、この解をH
    p、A、Bの各定数として出力する方程式解法部から構
    成されていることを特徴とする磁気補償装置。
JP61287254A 1986-12-01 1986-12-01 磁気補償装置 Expired - Lifetime JPH0820525B2 (ja)

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JPS63139281A JPS63139281A (ja) 1988-06-11
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ID=17715018

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JP61287254A Expired - Lifetime JPH0820525B2 (ja) 1986-12-01 1986-12-01 磁気補償装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015079016A1 (en) 2013-11-29 2015-06-04 Galderma Sa Compound of the avermectin family or of the milbemycin family for the treatment and/or prevention of atopic dermatitis
WO2017001433A1 (en) 2015-06-29 2017-01-05 Galderma Research & Development Cgrp receptor antagonist compounds for topical treatment of skin disorders

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