磁方位角通常可以通过磁力计的输出数据来评估。这些传感器能够估计基本方向的方向,从而计算出与北方的倾斜度。它们的测量结果包含由周围硬磁和软磁材料引起的误差。它们的影响可以通过适当的校准来消除,因此这是测量磁方位角过程中无法避免的重要步骤。然而,即使经过校准,测量结果也会受到磁力计本身不确定性的影响。因此,必须将输出数据与其他方法交替使用才能获得更精确的结果。陀螺仪为上述问题带来了解决方案。它们可以测量相对于测量起点的方位角。仅凭这种方位角是不可能检测到与北方的倾斜度的。然而,陀螺仪的测量可以伴随磁力计获得的磁方位角,并提高整体精度。如何结合这两个方位角的一种选择属于数字滤波器领域。对于这种情况特别有用的是线性互补滤波器。
值。陀螺仪在整合过程中执行明显的漂移成分。另一方面,在室内环境中,GPS的工作不足,这成为室内应用的问题。环境问题,例如电离层的延迟,因为时间的距离和延迟导致结果的准确性较低[9]。因此,磁力计是一种必不可少的传感器,可以通过测量人体坐标中地球磁场矢量的强度来带来真实的标题值。但是,铁失真通常会干扰磁力计的性能。磁化材料或外部磁铁的硬铁将磁球移开远离原始中心坐标。来自金属材料(例如镍电池)的软铁变形
摘要:背部和脊柱相关问题是大多数人一生中经常遇到或将要遇到的疾病。可以做出的一个常见且明智的观察是关于个人的姿势。我们提出了一种新方法,将加速度计、陀螺仪和磁力计传感器数据与永磁体相结合,组装成一个可穿戴设备,能够实时监测脊柱姿势。每个用户都需要对设备进行独立校准。传感器数据由概率分类算法处理,该算法将实时数据与校准结果进行比较,验证数据点是否位于计算阈值定义的置信区域内。如果加速度计和磁力计都将姿势分类为不正确,则认为姿势分类不正确。在单个成年测试对象中进行了试点试验。磁铁和磁力计的组合大大提高了姿势分类准确度(89%),而仅使用加速度计数据时获得的准确度(47%)则为准确度。该方法的验证基于图像分析。
磁场传感器(磁力计)是一种测量磁场强度、方向或相对变化的设备。最早的磁场传感器是指南针,用于确定地球磁场的方向 [1]–[4]。可以说,第一台磁力计是由卡尔·弗里德里希·高斯于 1833 年发明的,用于测量绝对磁强度 [3]–[7]。它由一根金纤维水平悬挂的永久条形磁铁组成。高斯用它来测定地球磁场的强度。他们与威廉·爱德华·韦伯一起继续开发磁力计,并进一步改进它,直到 19 世纪 40 年代末。除了高斯和韦伯,19 世纪还有其他几位科学家开发了新型磁场传感器。然而,磁力仪技术在 20 世纪初发生了根本性变化,当时通过某些线圈结构的电流被用于确定局部磁场的性质 [3]–[14]。这种新方法使得开发更精确的磁场传感器成为可能,同时显著缩短了测量时间。从 20 世纪中叶开始,材料科学的进步带来了非常精确的微型磁力仪,如今,磁力仪被认为是多个系统的关键组件 [8]–[12]、[15]。
磁场传感器(磁力计)是一种测量磁场大小、方向或相对变化的装置。最早的磁场传感器是指南针,用来确定地球磁场的方向 [1]–[4]。可以说,第一台磁力计是由卡尔·弗里德里希·高斯于 1833 年发明的,用于测量绝对磁强度 [3]–[7]。它由一个由金纤维水平悬挂的永久条形磁铁组成。高斯用它来测定地球磁场的强度。他们与威廉·爱德华·韦伯一起继续开发磁力计,并对其进行了进一步改进,直到 19 世纪 40 年代末。除了高斯和韦伯之外,其他几位科学家在 19 世纪也开发了新型磁场传感器。然而,20 世纪初,磁力仪技术发生了根本性变化,当时人们开始利用通过某些线圈结构的电流来确定局部磁场的特性 [3]–[14]。这种新方法使得开发更精确的磁场传感器成为可能,同时大大缩短了测量时间。20 世纪中叶以来,材料科学的进步带来了非常精确的微型磁力仪,如今,这种磁力仪被认为是多个系统的关键组件 [8]–[12], [15]。
摘要:我们提出了一种安装在无人机 (UAV 或无人机) 上的磁力计系统和一种数据处理方法,用于检测韩国非军事区 (DMZ) 中未开发的自然环境中的金属杀伤人员地雷 (M16)。激光高度计的性能得到了改进,以便无人机即使在有灰尘和灌木丛的自然环境中也能在低空稳定飞行,并且在钟摆上安装了磁力计,以最大限度地减少无人机的磁噪声和振动的影响。在 1 m 的飞行高度,M16 的标准为 5 nT。简单的低通滤波可消除钟摆运动引起的磁摆动噪声,移动平均法可消除与磁力计航向相关的变化。在韩国非军事区附近的实际排雷区进行了磁探,检测到 9 个超过 5 nT 的磁异常,并且在每个检测点 1 米半径范围内发现各种金属物质。拟议的基于无人机的地雷探测系统有望通过在军事地雷探测工作之前提供有关探测区域的准确科学信息来降低探测人员的风险并缩短地雷探测时间。
本指南的目的是定义 1 nT 至 1 mT 范围内直流磁场的产生和测量的一般原理和技术细节。将描述在 -55 ºC 至 125 ºC 温度范围内的校准以及 3 轴磁力计的校准方法。在介绍建立必要环境磁场条件所需的设施后,将解释生成具有所需范围和均匀度的磁场的方法。这将包括诸如线圈系统的尺寸和几何形状等方面,这些方面对于在传感器体积内建立适当均匀的场是必要的。将介绍如何校准线圈系统和客户磁力计以及建立这些校准的不确定性以及在工业场所使用磁力计时需要考虑的典型额外不确定性。将使用欧洲设施和测量案例研究的示例来展示这些原则。
- 基于 4 个(反作用轮)的 3 轴稳定 - 指向精度:< 0.2º (2σ) - 指向知识:1 弧分 (2σ) - 姿态感应:航向太阳传感器、精细太阳传感器、磁力计、星传感器、陀螺仪