用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算研究.pdf

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1、船电技术I应用研究Vo1．31No．112011．11用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算研究赵文春刘胜道肖昌汉周国华王昭(海军工程大学电气与信息工程学院，武汉430033)摘要：利用实时测量的舰艇内部磁场值推算出外部目标磁场值，然后用外部目标磁场值来决策消磁绕组电流就是所谓的闭环消磁。本文推导了用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算的表达式，利用具有解析解的均匀磁化实心铁质球体的感应磁场进行了仿真实验。实验结果表明推算数据与理论值几乎完全吻合。在仿真数据中加入高斯白噪声后，推算数据与理论值依然吻合的相当好，表明该推算方法精度高且具有很强的鲁棒性。关键词：磁场推算闭环消

2、磁舰艇磁场中图分类号：TM153．1文献标识码：A文章编号：1003-4862(2011)11-0006-03ResearchonExtrap0lati0nofMagneticFieldoutsidetheLowMagneticSteelShipforClosed·—loopDegaussingSystemZhaoWenchun，LiuShengdao，XiaoChanghan，ZhouGuohua，WangZhao(CollegeofElectricalandInformationEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan43

3、0033，China)Abstract：Closed-loopdegaussing(CLDGJtechnologyisadegaussingmethodofusingthereal—timemagneticfieldmeasuredinsidetheshiptocalculatethetargetmagneticfieldou~idetheshipandtodeterminethecompensatorycurrentofdegaussingcoib．Anexpressionisderivedforclosed-loopdegaussingsystemofthelow

4、magneticsteelshiptoextrapolatethemagneticfieldoutsidetheship．Theinducedmagneticfieldofahomogeneousmagnetizedsolidsteelspherethathasanalyticexpressionisusedrsimulation．Thesimulationresultshowsthattheextrapolatedvaluesareidenticaltothetheoreticalvalues．ThenaddingtheGausswhitenoisetothesim

5、ulateddata，theextrapolatedvaluesstillagreewiththetheoreticalvaluesverywel1．Itshowsthattheextrapolationmethodishighaccurateandstrongrobust．Keywords：magneticfieldextrapolation；closed-loopdegaussing；shipmagneticfield达到磁隐身的目的。1引言传统的消磁系统只跟踪舰艇感应磁场的变舰艇在海上航行时，由于地磁场的作用及其化，不能跟踪舰艇固定磁场的变化，因而是一种自身的铁

6、磁性会造成周围地磁场的畸变，磁性水开环消磁(open—loopdegaussing，简称OLDG)雷能够感知这种畸变，从而对舰艇的安全构成了系统，与之对应的是闭环消磁(closed．1oop威胁⋯。低磁钢舰艇虽然壳体磁性非常小，但某degaussing，简称CLDG)系统。所谓闭环消磁，些主要设备不可避免地使用了铁磁性材料制造，就是在舰艇内部特征部位布置一定数量的传感因而仍然需要安装舰艇消磁系统，利用消磁系统器，利用磁场测量数据，建立舰艇外部空间磁场电流产生的磁场来补偿低磁钢舰艇的磁场，从而的数学模型并计算目标深度或高度上的磁场值，然后根据预先保存在计算机存储器中的消

7、磁绕组效率，优化计算出在目标深度或高度上的磁性达收稿日期：2011-05。4到最小的消磁绕组中的电流值，并进行实时调整，资助项目：总装预研项目(51310040501)。使得舰艇外部目标深度或高度上的总磁场达到最作者简介：赵文春(1973一)，男，博士，讲师，研究方向：电磁环境与防护。小。这种方法能实时监测舰艇磁性变化，控制方6船电技术J应用研究式最为先进，可以达到最好的消磁效果，是国际式(4)就是船内磁场与船外磁场的关系式。上的研究热点，目前只有少数发达国家掌握了该由于、Cw已知，只要通过测量得到，就可技术。以通过式(4)计算出，从而实现船外磁场推