工业仪表与自动化装置2024,Issue(2) :86-90.DOI:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.02.015

基于水下磁感应定位技术的研究

Research on underwater magnetic induction positioning technology

韩滨澧 张晓明 李欣甜
工业仪表与自动化装置2024,Issue(2) :86-90.DOI:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2024.02.015

基于水下磁感应定位技术的研究

Research on underwater magnetic induction positioning technology

韩滨澧 1张晓明 2李欣甜1
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作者信息

  • 1. 中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051
  • 2. 中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原 030051;中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051
  • 折叠

摘要

针对水下目标定位系统中发射信号端的位置不明确的问题,提出三维正交线圈磁感应定位的方法,以弥补单个线圈磁场信息较少的缺点,有效解决单个线圈严重依赖轴线对准且无法实现空间定位的问题.建立了单个线圈和全向线圈的磁偶极子数学模型,对磁感应强度的三分量值与其空间位置的几何关系进行分析,通过仿真和试验验证了基于三维正交线圈的定位技术可行性.仿真和试验结果表明,发射端坐标的相对误差分别为:X轴为 6.70%和 2.09%,Y轴为 7.73%和5.64%,Z轴为8.74%和2.06%,距离的相对误差在7.0%和4.3%以内.

Abstract

Aiming at the unclear position of the transmitting signal terminal in the underwater target positioning system,this paper proposes a three-dimensional orthogonal coil magnetic induction positio-ning method to make up for the shortcomings of a single coil with less magnetic field information,and ef-fectively solve the problem that a single coil relies heavily on axis alignment and cannot realize spatial po-sitioning.The magnetic dipole mathematical model of a single coil and an omnidirectional coil is estab-lished.The geometric relationship between the three-component value of magnetic induction intensity and its spatial position is analyzed.The feasibility of the positioning technique based on three-dimen-sional orthogonal coil is verified by simulation and experiment.The simulation and test results show that the relative errors of the launch target are as follows:X-axis is 6.70%and 2.09%,Y-axis is 7.73%and 5.64%,Z-axis is 8.74%and 2.06%,the relative error of distance is within 7.0%and 4.3%.

关键词

磁感应定位/三维正交线圈/磁场/磁偶极子

Key words

magnetic induction positioning/three-dimensional orthogonal coil/magnetic field/magnetic doublet

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基金项目

国家自然科学基金()

中北大学面上项目(61873247)

出版年

2024
工业仪表与自动化装置
陕西鼓风机(集团)有限公司

工业仪表与自动化装置

CSTPCD
影响因子:0.393
ISSN:1000-0682
参考文献量15
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