Academic Journal
ЛОКАЛЬНАЯ СИСТЕМА НАВИГАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
| Title: | ЛОКАЛЬНАЯ СИСТЕМА НАВИГАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ |
|---|---|
| Publisher Information: | ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, 2019. |
| Publication Year: | 2019 |
| Subject Terms: | вращающееся переменное магнитное поле, локальная навигационная система, магнитный момент, трехкоординатный датчик |
| Description: | The article describes a local navigation system using a lowfrequency magnetic field, which has a number of advantages over systems using other physical fields. The features of the magnetic, electromagnetic, acoustic fields that determine the characteristics of navigation systems are considered. It is shown that the use of a magnetic field allows one to create navigation systems with high noise immunity, independence from climatic and weather conditions and the type of underlying surface. The block diagram of the navigation system consisting of ground and onboard equipment is described. The system uses a rotating magnetic lowfrequency field, which is created by a magnetic beacon two mutually perpendicularly arranged inductors. To determine the characteristics of the magnetic field generated by the magnetic beacon at the point of location of the moving object, a threecoordinate magnetometer is used, which measures three mutually orthogonal components of the induction vector of the alternating magnetic field, whose amplitudes and phases are uniquely associated with the three linear and three angular coordinates of the object. The parameters of the layout of the navigation system module with a magnetic field frequency of 419 Hz, a magnetic beacon moment of 250 Аm and a magnetometer sensitivity not worse than 1 nT are given. The range of the described navigation system is at least 30 meters. The errors of linear DR and angular measurements Dy nonlinearly depend on the distance R, with R 30 m the value DR 8.8 m and Dy 25, and for R 5 m the value DR 410 m and Dy 0.13. To increase the range, modules can be located on the surface (or underground) of the territory, creating a navigation field of the required configuration. Navigation systems, using a rotating alternating magnetic field, can solve the problems of local navigation and landing of unmanned aerial vehicles of both aircraft and helicopter types indoor navigation robotic navigation devices work as part of management systems and control the movement of personnel, equipment and goods at the facilities Описана локальная система навигации с использованием низкочастотного магнитного поля, обладающая рядом преимуществ по сравнению с системами, использующими другие физические поля. Рассмотрены особенности магнитного, электромагнитного, акустического полей, определяющих характеристики навигационных систем. Показано, что использование магнитного поля позволяет создавать системы навигации, обладающие высокой помехозащищенностью, независимостью от климатических и погодных условий и типа подстилающей поверхности. Описана структурная схема навигационной системы, состоящая из наземного и бортового оборудования. В системе используется вращающееся магнитное низкочастотное поле, которое создается магнитным маяком двумя катушками индуктивности, расположенными взаимно перпендикулярно. Для определения характеристик магнитного поля, создаваемого магнитным маяком в точке расположения подвижного объекта, используется трехкоординатный магнитометр, который измеряет три взаимно ортогональные компоненты вектора индукции переменного магнитного поля, амплитуды и фазы которых однозначно связаны с тремя линейными и тремя угловыми координатами объекта. Приводятся параметры макета модуля навигационной системы с частотой магнитного поля 419 Гц, магнитным моментом маяка 250 Ам и чувствительностью магнитометра не хуже 1 нТл. Дальность действия описанной навигационной системы не менее 30 метрам. Погрешности линейных DR и угловых измерений Dy нелинейно зависят от расстояния R , при R 30 м величина DR 8,8 м и Dy25 , а для R 5 м величина DR 410 м и Dy0,13. Для увеличения дальности модули могут быть расположены на поверхности (или под землей) территории, создавая навигационное поле необходимой конфигурации. Системы навигации с использованием вращающегося переменного магнитного поля могут решать задачи локальной навигации и посадки беспилотных летательных аппаратов как самолетного, так и вертолетного типов навигации внутри помещений навигации робототехнических устройств работать в составе систем управления и контроля перемещений персонала, техники и грузов на объектах №5 (2019) |
| Document Type: | Article |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.25987/vstu.2019.15.5.011 |
| Accession Number: | edsair.doi...........1a29fa1e059586ad13dcb71b9d0aa3a5 |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.25987/vstu.2019.15.5.011 |
|---|