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感应式磁力仪磁暴数据分析

地球物理学进展 2014年第4期29卷 1966-1972页

作者：张敏王喜珍张文来许秋龙刘贤伦杨福喜新疆地震局乌鲁木齐830011 中国地震局地球物理研究所北京10081

本文对子午工程感应式磁力仪(SCM)与传统磁通门磁力仪(GM4)记录的磁暴基本特征进行对比分析,GM4记录的波形不论在磁场平静时还是在磁暴时,各个台站波形相关性很高,GM4记录到完整的磁暴变化形态,SCM记录的磁暴非常规磁暴变化形态.SCM在... 详细信息

本文对子午工程感应式磁力仪(SCM)与传统磁通门磁力仪(GM4)记录的磁暴基本特征进行对比分析,GM4记录的波形不论在磁场平静时还是在磁暴时,各个台站波形相关性很高,GM4记录到完整的磁暴变化形态,SCM记录的磁暴非常规磁暴变化形态.SCM在磁场平静时波形相关性很低,磁暴时各个台站波形相关性很高,可能是由于SCM分辨率较高,磁场平静时记录到更多的台站背景噪声.GM4和SCM磁暴时,Z分量急始方向都向上,且各个台站一致,GM4的H水平分量急始方向向上,而SCM的X分量急始方向朝下,这是因为GM4的H分量探头朝向地磁北极,而SCM探头方向朝向地理北极.磁暴时,GM4的H差分结果与SCM的X分量数据相关性很高,GM4的Z分量与SCM的Z分量差分结果相关性并不高,这可能是因为:(1)磁暴时H水平分量或者X分量表现比较明显,而Z分量虽然有变化,但是变化不如H分量剧烈,(2)GM4的三分量探头集成在一个探头盒中,且有水平泡等保证水平,正交性较好,而SCM的Z分量安装时是安装在一个垂直的坑中,而三分量是否严格正交没有经过检验,可能由于安装方法存在误差,造成GM4的Z分量差分结果与SCM相关性不高.

关键词：感应式磁力仪磁通门磁力仪磁暴

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基于罚函数算法的感应式磁力仪优化设计

传感技术学报 2023年第12期36卷 1851-1855页

作者：时洪宇中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013

低等效磁场噪声、轻小型感应式磁力仪是空间、深地磁测等应用的必然要求。提出了一种在感应式磁力仪参数及等效磁场噪声、轻小化约束下,求解最优感应线圈匝数、线径参数配置的方法。首先建立了感应式磁力仪等效磁场噪声、重量指标数学模... 详细信息

低等效磁场噪声、轻小型感应式磁力仪是空间、深地磁测等应用的必然要求。提出了一种在感应式磁力仪参数及等效磁场噪声、轻小化约束下,求解最优感应线圈匝数、线径参数配置的方法。首先建立了感应式磁力仪等效磁场噪声、重量指标数学模型,然后基于罚函数算法求解其数值解,从而得到感应线圈匝数、线径参数最优值。为验证理论分析结果,根据优化参数制作感应式磁力仪并进行指标测试,测试结果与理论设计相吻合,验证了基于罚函数算法求解感应式磁力仪最优参数的准确性。

关键词：弱磁检测感应式磁力仪参数优化罚函数

基于全相位FFT的感应式磁力仪频谱校正方法研究

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空间科学学报 2016年第3期36卷 366-372页

作者：任海燕曾立刘旭魏东王艳陈昱北京航空航天大学宇航学院北京100191

基于法拉第电磁感应定律的感应式磁力仪是用于测量低频磁场的空间探测仪器,通常具有在轨FFT频谱分析功能,可直接获得波动磁场的频率及幅度等信息.利用FFT方法对截断信号进行计算时,非整周期采样会产生频谱泄露和栅栏效应,即频谱信息产... 详细信息

基于法拉第电磁感应定律的感应式磁力仪是用于测量低频磁场的空间探测仪器,通常具有在轨FFT频谱分析功能,可直接获得波动磁场的频率及幅度等信息.利用FFT方法对截断信号进行计算时,非整周期采样会产生频谱泄露和栅栏效应,即频谱信息产生偏差,从而影响实时监测磁场变化的准确性.全相位FFT与常规FFT相比,具有相位不变性和良好的抑制频谱泄露能力.采用基于全相位FFT的时移相位差方法(apFFT/apFFT)校正在研的某卫星感应式磁力仪直接采集的波形数据.仿真和实验结果表明,apFFT/apFFT方法可有效提高感应式磁力仪低频磁场测量的频谱准确性.研究工作为提高感应式磁力仪科学数据的应用水平奠定了基础,并为下一代星载感应式磁力仪在轨频谱分析提供了一种可能的新方法.

关键词：感应式磁力仪频谱泄露全相位FFT apFFT/apFFT

基于Matlab的三轴感应式磁力仪数据预处理软件系统设计

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空间科学学报 2017年第5期37卷 622-628页

作者：陈昱韩潇王越王鹏飞北京航空航天大学空间与环境学院北京100191

感应式磁力仪是用于0.01~20kHz空间交流磁场探测的载荷,其传感器由三轴正交的探头组成.由于卫星平台及载荷的独特性和多样性,目前没有通用的地面测试软件.为在发射前对载荷进行全面测试,设计了基于Matlab的数据预处理软件系统,集成波形... 详细信息

感应式磁力仪是用于0.01~20kHz空间交流磁场探测的载荷,其传感器由三轴正交的探头组成.由于卫星平台及载荷的独特性和多样性,目前没有通用的地面测试软件.为在发射前对载荷进行全面测试,设计了基于Matlab的数据预处理软件系统,集成波形、幅度和相位多种显示界面,并针对感应式磁力仪信号频带宽、三轴正交等特点研发了多分辨率快速傅里叶变换、滑动平均滤波、相位差计算等数据处理功能.经多阶段实验验证,软件满足对载荷全方位检测及验证要求.

关键词：感应式磁力仪 Matlab 多分辨率滑动平均相位差

星载感应式磁力仪地面检测系统及数据预处理软件设计

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计算机工程与科学 2018年第9期40卷 1606-1610页

作者：陈昱王淼任海燕曾立北京航空航天大学空间与环境学院北京102206

星载感应式磁力仪载荷可获取空间低频交流磁场,地面检测系统及数据预处理软件是设计开发的重要调试工具。首先介绍了感应式磁力仪的工作原理、探测数据产品及相应的研究意义。然后针对载荷设备外部接口设计了地面检测系统,实现了载荷与... 详细信息

星载感应式磁力仪载荷可获取空间低频交流磁场,地面检测系统及数据预处理软件是设计开发的重要调试工具。首先介绍了感应式磁力仪的工作原理、探测数据产品及相应的研究意义。然后针对载荷设备外部接口设计了地面检测系统,实现了载荷与上位机的通信功能,并采用Visual C++调用Matlab的方法设计了一套具有实时科学数据显示的数据预处理软件,实现了在保持科学数据完整接收的同时以动态刷新方式显示不同方向和频段波形图的功能。该方法编程简单,集成功能全面,已经历了卫星多阶段的测试和试验。运行结果表明,该系统能够对仪器工作状态进行实时监视和控制,具有易维护和可拓展的特点,为星载仪器后续阶段的研制和应用提供了测试条件。

关键词：感应式磁力仪数据预处理地面检测 VisualC++ Matlab

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感应式磁力仪数据格式转换及处理软件研制

山西地震 2022年第4期 42-45页

作者：王利兵刘新罗娜胡秀娟王秀敏闫俊岗河北省地震局邢台地震监测中心站河北邢台054000 河北省地震局邯郸地震监测中心站河北邯郸056001

通过查阅感应式磁力仪相关说明材料,根据其观测数据文件结构特点及目标需求,运用Visual Basic语言研发感应式磁力仪数据格式转换及处理软件。应用此软件可批量修正数据时间标签错误,将按天存储的数据文件分割成按小时存储的数据文件及... 详细信息

通过查阅感应式磁力仪相关说明材料,根据其观测数据文件结构特点及目标需求,运用Visual Basic语言研发感应式磁力仪数据格式转换及处理软件。应用此软件可批量修正数据时间标签错误,将按天存储的数据文件分割成按小时存储的数据文件及生成文本格式的数据文件。实际应用后,该软件可提高数据的连续率和利用率。

关键词：感应式磁力仪二进制数据时间修正格式转换

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感应式磁力仪地面检测设备软件设计

感应式磁力仪地面检测设备软件设计

第二十五届全国空间探测学术研讨会

作者：陈昱刘飞王晓君宋景星北京航空航天大学宇航学院空间科学研究所

感应式磁力仪地面检测设备用来模拟卫星数据总线控制器,产生载荷需要的控制指令,同时接收多路科学数据,对其进行校验,确定数据是否正确、完整,最后将科学数据送计算机显示。本文介绍的地检设备软件系统包含用于控制地面检测设备硬件系... 详细信息

感应式磁力仪地面检测设备用来模拟卫星数据总线控制器,产生载荷需要的控制指令,同时接收多路科学数据,对其进行校验,确定数据是否正确、完整,最后将科学数据送计算机显示。本文介绍的地检设备软件系统包含用于控制地面检测设备硬件系统实现既定功能的嵌入式软件系统,以及为科学数据显示提供平台的界面软件系统,并提出了设计方案。

关键词：感应式磁力仪地面检测设备软件设计方案

来源： cnki会议评论

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感应式磁力仪数据传输方案设计

感应式磁力仪数据传输方案设计

中国空间科学学会空间探测专业委员会第二十六届全国空间探测学术研讨会

作者：陈昱魏丽符璇北京航空航天大学宇航学院空间科学研究所

感应式磁力仪是电磁监测试验卫星的有效载荷之一,载荷与卫星数传分系统间要求采用RS422接口协议进行数据传输。本文选择TI公司的TMS320C6701 DSP芯片作为中央处理芯片,通过采用直接存储器访问(DMA)方式将科学数据从外部存储器(SRAM)写... 详细信息

感应式磁力仪是电磁监测试验卫星的有效载荷之一,载荷与卫星数传分系统间要求采用RS422接口协议进行数据传输。本文选择TI公司的TMS320C6701 DSP芯片作为中央处理芯片,通过采用直接存储器访问(DMA)方式将科学数据从外部存储器(SRAM)写入数据发送寄存器(DXR),并由多通道缓冲串口(McBSP)经过RS422发送驱动芯片将数据发送至数传分系统的设计方案。该系统结构简单,可独立于CPU进行数据传输,因此有效提高了系统的并行处理操作能力。本文可作为感应式磁力仪向卫星数传分系统发送数据的一种可能设计方案。

关键词：感应式磁力仪数据传输 RS422 DMA McBSP

来源： cnki会议评论

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星载感应式磁力仪前置放大电路的研究与进展

真空与低温 2018年第5期24卷 297-303页

作者：许明王先荣王鹢兰州空间技术物理研究所兰州730000

感应式磁力仪前置放大电路的性能严重影响磁力仪的探测精度。前置放大电路作为磁力仪的第一级,必须将其噪声减到最小。通过分析法国DEMETER卫星、美国THEMIS卫星和MMS卫星上应用的感应式磁力仪前置放大电路,分析表明,相比于使用在空间... 详细信息

感应式磁力仪前置放大电路的性能严重影响磁力仪的探测精度。前置放大电路作为磁力仪的第一级,必须将其噪声减到最小。通过分析法国DEMETER卫星、美国THEMIS卫星和MMS卫星上应用的感应式磁力仪前置放大电路,分析表明,相比于使用在空间任务的分立式元件,在CMOS技术下,ASIC所得到的性能,在噪声和功耗方面,与分立式元件是相同的水平;而利用MCM-V技术以及ASIC可以很大程度上缩小其体积,符合未来小型化卫星设计的要求,并提出了星载感应式磁力仪前置放大电路的研究发展方向。

关键词：前置放大电路感应式磁力仪地震电磁卫星