Известны устройства для измерения геомагнитного поля, т. е. вектора его наиряженносп; Т, полностью характеризующегося модулем (Г) и углами наклонения / и склонения D.
Недостатки известных устройств: требуется стабилизация в пространстве механических масс; системы ориентации создают магнитные помехи магниточувствительным элементам; наиболее точные датчики выдают дискретный сигнал, что исключает возможность осреднения с целью уменьшения случайных погрешностей из.мереиия и ориентации.
В предложенное устройство введено счетнорешающее 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.
Навигационная система объекта / выдает информацию о значении углов курса К, дифферента ф и крена 6. Эта инфор.мация поступает на преобразователи коор динат 2 и 3. Преобразователь 2 вырабатывает проекта Н , Н и Я вектора вспомогательного магннтного поля //g , перпендику.лярного Т и лежащего в плоскости горизонта. Кроме углов /С, ф
и в в этот же преобразователь через сумматор 4 (механический дифференциал) подается приближенное значение угла склонения „, полученное с суп1,ествующих магнитных карт данного района. Проекции Н, Н и // поступают на блок 5, представляющий собой систему трех нар ортогональных колец Гельмгольца, л естко закрепленных на объекте, Б центре которых находится квантовый датчик. Вследствие неточного ввода угла склонения
Dn вектор вспомогательного магнитного ноля Н отклоняется от положения, нерпендикулярного т, на угол Дь. С квантового датчика снимается сигнал, пропорциональный величине н знаку Д1). Этот сигнал подается на блок б,
представляющий собой следящую систему, которая поворачивает соответствующее солнечное колесо дифференциала 4. Теперь на блок 2 уже подается гол D -|-ЛО. Вращение со.лнечного колеса г,рекращается, ко:-да сигнал с
векторов Н и Т, а следовательно, о том, что Dn-|-AD D является истинным значением угла склонения.
Искомый угол D -D -}AD отсчитывают с дифференциала 4. Аналогично получают и значение угла наклонения /. В блоке 3 вырабатываются составляющие вектора всиомогательного магнитного ноля И, иериендикулярного Т и лежащего в нлоскости магнитного меридиана. В блок 5, кроме Д , ij и в, вводится через дифференциал 7 ириближенное значение угла наклонения /„, онять-таки получаемое из магнитных карт, а также значение угла склонения D )„ -f- Д D с дифференциала 4. Ввод угла ,D необходим для того, чтобы вектор Яд лежал в плоскости магнитного меридиана.
Блок 5 аналогичен блоку 5. Так как угол наклонения введен приближенно, то вектор Н образует с перпендикуляром к Т угол, равный А/. Сигнал с квантового датчика поступает на блок 9, аналогичный блоку 6. Следящая система блока 6 поворачивает соответствующее солнечное колесо дифференциала 7 до тех нор, пока вектор вспомогательного магнитного поля //3 не станет перпендикулярен к Т, следовательно, нока угол /ц+А/ не станет равным истинному значению угла /. Значение искомого угла наклонения / снимают с дифференциала 7.
Фактически приближенные значения углоБ
/пИ/)„ вводят только во время пуска устройства, а затем сама система непрерывно отрабатывает изменения углов А / и А Z).
При создании описанного прибора вместо счетно-рещающих устройств на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах можег быть применена электронная цифровая вычислительная мащина с преобразователем код - переменное напряжение.
Предмет изобретения
Устройство для измерения геомагнитного поля с движущегося объекта, содержащее кольца Гельмгольца с квантовыми магниточувствительными датчиками, отличающееся, тем, что, с целью одновременного измерения углов склонения и наклонения, в него введено счетно-рещающее устройство, преобразующее составляющие вектора вспомогательного ноля из горизонтальной географической системы координат в систему координат, связанную с объектом, на корпусе которого неподвижно установлены три ортогонально располол ;енные системы колец Гельмгольца, внутри которых размещены квантовые магниточувствительные датчики, используемые как индикаторы перпендикулярности векторов вспомогательного неременного во времени магнитного поля и постоянного магнитного ноля Земли.
