tecnologia de navegação

  A bússola eletrônica possui vantagens exclusivas: seu tamanho reduzido e peso leve, a aquisição e o cálculo do azimute são realizados em tempo real, e o sinal digital de saída facilita e agiliza o uso posterior. Atualmente, a tecnologia de sensores para bússolas digitais está relativamente madura, oferecendo vantagens em termos de precisão de medição e custo de fabricação. Com a ampla utilização da bússola digital na prática, há uma grande demanda por produtos de bússola eletrônica de alta precisão e baixo custo, adequados para a produção em larga escala.  Na sociedade atual, o projeto e a pesquisa de instrumentos de navegação e orientação possuem grande valor e importância. Com a expansão da exploração humana no espaço, a manutenção da estabilidade, o rastreamento e outras funções de satélites artificiais, ônibus espaciais, sistemas de mísseis e diversas plataformas dependem do suporte da tecnologia de navegação e orientação e de dispositivos correspondentes de ajuste de atitude. Em suma, a obtenção de informações de orientação e o controle de atitude correspondente desempenham um papel fundamental em diversas pesquisas científicas e aplicações de engenharia. Considerando a característica de que o campo geomagnético varia pouco em um determinado intervalo de tempo, pode-se presumir que a informação geomagnética em um mesmo local se mantém constante por um curto período, e que informações de azimute, como o ângulo de direção e o ângulo de atitude, podem ser calculadas pela bússola eletrônica a partir das informações de intensidade geomagnética medidas. 1. As principais características do campo geomagnético Como grandeza física fundamental da Terra, o campo geomagnético tem um efeito direto sobre as características físicas das substâncias elétricas e magnéticas no ambiente terrestre. As características do campo vetorial magnético da Terra fornecem um sistema de coordenadas básico para informações de azimute, e a navegação por meio de informações geomagnéticas é estável e confiável, sem necessidade de receber informações externas, além de apresentar boa capacidade de ocultação. O campo geomagnético é gerado pela própria estrutura da Terra. Existem muitos elementos e substâncias magnéticas no interior da Terra, que produzem elétrons livres sob a influência do ambiente extremo em seu interior. Esses elétrons livres levam ao aumento da condutividade entre o núcleo interno e o núcleo externo da Terra, resultando no fluxo e movimento de elétrons livres entre as diferentes camadas. Isso faz com que a Terra, como um todo, possua um campo magnético estável em nível macroscópico, equivalente a um dipolo magnético com um campo magnético constante existente no centro da Terra, resultando na formação dos polos magnéticos norte e sul. A Figura 1 mostra o diagrama esquemático da distribuição do campo magnético da Terra.A unidade de intensidade de indução magnética é o Tesla (T), que corresponde ao Gaussiano (Gs) em unidades Gaussianas, e a relação correspondente entre as duas é 1 T = 10⁻⁴ Gs. A unidade de intensidade de campo magnético é o A/m, e a unidade de intensidade de campo magnético é o Oe (Oe) em unidades Gaussianas, e a relação correspondente entre as duas é 1 A/m = 4.π*10-3Oe O campo magnético da Terra pode ser classificado em campo geomagnético básico, campo geomagnético variável e campo geomagnético anômalo, de acordo com o grau de estabilidade. O campo magnético básico abrange a maior parte do campo magnético, representando mais de 90% do campo magnético total da Terra. O campo geomagnético básico também pode ser dividido em campo magnético induzido por dipolo e campo magnético não induzido por dipolo. O efeito induzido por dipolo é o principal, originando-se do movimento de circulação de ferro e níquel em ambientes de alta temperatura e alta pressão. Já o campo não induzido por dipolo é gerado principalmente pelo efeito de autoexcitação. O próprio campo geomagnético básico também varia, mas o período de variação é muito longo, de modo que o campo magnético da Terra como um todo pode ser considerado estável. O campo eletromagnético variável é gerado na ionosfera e na magnetosfera da Terra, e a perturbação do campo magnético está principalmente relacionada às variações solares. O campo eletromagnético variável pode ser dividido em variação estável e variação por interferência. Alterações silenciosas ocorrem no calendário solar ou lunar e são causadas principalmente pela radiação eletromagnética solar ou pela radiação de partículas. O fenômeno da tempestade magnética é a interferência geomagnética em grande escala, cujo principal efeito é a forte alteração da componente vetorial terrestre do campo geomagnético. O campo geomagnético anormal provém das propriedades ferromagnéticas de materiais ferromagnéticos e pode ser considerado como a adição vetorial constante ao campo geomagnético estável. 2. Análise de erros da bússola eletrônica O desvio da bússola eletrônica, também conhecido como desvio da bússola, é o erro nos resultados da medição causado pela interferência ferromagnética no ambiente próximo durante o funcionamento da bússola. O desvio entre os resultados da medição e o valor real pode chegar a dezenas de graus sem a devida compensação, o que ocorre porque a intensidade do campo magnético terrestre é fraca, de apenas 0,5 a 0,6 gauss. Portanto, os resultados da medição da bússola digital são muito suscetíveis à interferência causada por fatores ferromagnéticos ambientais, tornando a bússola a principal fonte de erro das bússolas eletrônicas. A bússola também pode ser dividida em interferência de ferro duro e interferência de ferro mole. A interferência de ferro duro é causada por objetos magnéticos permanentes ou objetos magnetizados. Quando um material magnético permanente está sob a influência de um campo magnético externo, seu momento magnético total deixa de ser zero, apresentando magnetismo. A intensidade do campo magnético gerado por ele pode ser considerada constante e inalterada em um determinado intervalo de tempo, e esse material magnético permanente ainda mantém uma intensidade de campo magnético residual relativamente estável após o efeito da magnetização, mesmo depois que a ação do campo magnético externo é removida. Em resumo, a posição e a intensidade do efeito de interferência na bússola podem ser consideradas como um efeito estabilizador fixo e constante, e os meios de compensação para ele são relativamente fáceis de implementar. Resumo  A Micro-Magic fornece ferramentas e suporte técnico para projetos aeroespaciais, de mineração, perfuração e outras áreas da engenharia. A atual série de bússolas eletrônicas, C9000-A, C9000-B, C9000-C, C9000-D e outros produtos, possui função de compensação magnética (para campos magnéticos suaves e duros), desempenhando um papel importante na melhoria da precisão da localização do norte. 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