Детектор магнитных аномалий

Детектор магнитных аномалий ( MAD ) — это инструмент, используемый для обнаружения мельчайших изменений магнитного поля Земли . ^{[ 1 ]} Этот термин конкретно относится к магнитометрам , используемым военными для обнаружения подводных лодок (масса ферромагнитного материала создает заметные возмущения в магнитном поле ); Военное оборудование MAD является потомком инструментов геомагнитной используемых или аэромагнитной разведки, для поиска полезных ископаемых путем обнаружения их нарушения нормального поля Земли.

История

Георазведочные работы путем измерения и изучения изменений магнитного поля Земли проводятся учеными с 1843 года. Впервые магнитометры использовались для определения местонахождения рудных месторождений. Книга Фалена «Исследование месторождений железной руды с помощью магнитных измерений», опубликованная в 1879 году, была первым научным трактатом, описывающим это практическое использование. ^{[ 2 ]}

Детекторы магнитных аномалий, использовавшиеся для обнаружения подводных лодок во время Второй мировой войны , использовали феррозондовый магнитометр — недорогую и простую в использовании технологию, разработанную в 1930-х годах Виктором Вакье из компании Gulf Oil для поиска рудных месторождений. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Снаряжение MAD использовалось как японскими, так и американскими противолодочными силами, либо буксируемое кораблем, либо устанавливавшееся на самолетах для обнаружения неглубоко затопленных подводных лодок противника. Японцы назвали эту технологию дзикитанчики (磁気探知機, «Магнитный детектор»). После войны ВМС США продолжили разработку оборудования MAD параллельно с технологиями гидролокационного обнаружения.

Спутниковые, приповерхностные и океанические данные детекторов были использованы для создания Мировой цифровой карты магнитных аномалий, опубликованной Комиссией по геологической карте мира (CGMW) в июле 2007 года.

Операция

Магнитная аномалия от подводной лодки обычно очень мала. По оценкам одного источника, она составляет всего около 0,2 нТл на расстоянии 600 м. ^{[ 5 ]} По оценкам другого источника, подводная лодка длиной 100 м и шириной 10 м будет производить магнитный поток 13,33 нТл на расстоянии 500 м, 1,65 нТл на расстоянии 1 км и 0,01 нТл на расстоянии 5 км. ^{[ 6 ]} Для уменьшения помех от электрооборудования или металла в фюзеляже самолета датчик MAD размещается на конце стрелы или на буксируемом аэродинамическом устройстве. ^{[ 7 ]} Даже в этом случае подводная лодка должна находиться очень близко к положению самолета и близко к морской поверхности для обнаружения аномалии, поскольку магнитные поля уменьшаются пропорционально обратному кубу расстояния обнаружения , один источник дает наклонную дальность 500 м. ^{[ 7 ]} Размер подводной лодки, состав и ориентация ее корпуса, а также глубина воды и сложность естественного магнитного поля определяют дальность обнаружения. Устройства MAD обычно устанавливаются на самолетах . ^{[ 7 ]} Например, одно исследование показало, что горизонтальная дальность обнаружения 450–800 м, когда самолет находился на высоте 200 м над подводной лодкой, уменьшалась до менее 150 м, когда самолет находился на высоте 400 м над подводной лодкой. ^{[ 8 ]}

Если на морском дне есть затонувшие корабли, то вблизи них могут действовать подводные лодки, чтобы сбить с толку детекторы магнитных аномалий. ^{[ 9 ]}

MAD имеет определенные преимущества перед другими методами обнаружения. Это пассивный метод обнаружения. В отличие от сонара, на него не влияют метеорологические условия; действительно, при волнении моря 5, MAD может быть единственным надежным методом обнаружения подводных лодок. ^{[ 8 ]}

Другое использование

Для целей аэромагнитной разведки магнитный датчик можно установить на самолете (обычно на длинном зонде перед или позади самолета, чтобы уменьшить магнитное воздействие самого самолета) или на буксируемом устройстве. Создается карта, которую геологи и геофизики могут изучить, чтобы определить распределение и концентрацию магнитных минералов , связанных с геологией и месторождениями полезных ископаемых .

См. также

Система обнаружения подводных лодок
Автолик , детектор выхлопных газов

Ссылки

^ Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 183. ИСБН 9780850451634 .
^ Краткое описание заметки: Геофизические исследования с использованием магнитных методов, 16 января 2004 г., Университет Калгари.
^ Данмор, Спенсер, Lost Subs, Chartwell Books, Эдисон, Нью-Джерси, 2007, стр.120 ISBN 978-0-7858-2226-4
^ «Виктор Вакье-старший, 1907–2009: геофизик был знатоком магнетизма» , Los Angeles Times : B24, 24 января 2009 г.
^ Лю, Шучан; Ли, Пейсен; Ван, Чэнь, Чжо; Чжан, Ци; Ван, Сивэй; Ху, Цзинтао (2019). . основе полносвязной нейронной сети . IEEE . 7 » на «Обнаружение магнитных аномалий 182198. Бибкод : 2019IEEA...7r2198L doi : 10.1109 /ACCESS.2019.2943544 . S2CID 204082945 .
^ Юцинь Чен, Цзяньшэн Юань. «Методы дифференциального обнаружения подводных лодок на основе магнитных аномалий и технология размещения зондов» : 446. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Основы систем вооружения ВМФ. Глава 9. Системы подводного обнаружения и сопровождения» .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чэнцзин Ли; и др. (2015). «Дальность обнаружения бортовых магнитометров при обнаружении магнитных аномалий» . Журнал инженерных наук и технологий. Обзор . 8 (4): 105–110. дои : 10.25103/JESTR.084.17 . S2CID 117237628 .
^ Питер Ховарт. Растущая морская мощь Китая . п. 93-94.

[1] Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 183. ИСБН 9780850451634 .

[2] Краткое описание заметки: Геофизические исследования с использованием магнитных методов, 16 января 2004 г., Университет Калгари.

[3] Данмор, Спенсер, Lost Subs, Chartwell Books, Эдисон, Нью-Джерси, 2007, стр.120 ISBN 978-0-7858-2226-4

[lat-4] «Виктор Вакье-старший, 1907–2009: геофизик был знатоком магнетизма» , Los Angeles Times : B24, 24 января 2009 г.

[5] Лю, Шучан; Ли, Пейсен; Ван, Чэнь, Чжо; Чжан, Ци; Ван, Сивэй; Ху, Цзинтао (2019). . основе полносвязной нейронной сети . IEEE . 7 » на «Обнаружение магнитных аномалий 182198. Бибкод : 2019IEEA...7r2198L doi : 10.1109 /ACCESS.2019.2943544 . S2CID 204082945 .

[6] Юцинь Чен, Цзяньшэн Юань. «Методы дифференциального обнаружения подводных лодок на основе магнитных аномалий и технология размещения зондов» : 446. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[:0-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Основы систем вооружения ВМФ. Глава 9. Системы подводного обнаружения и сопровождения» .

[chengjing-8] Перейти обратно: ^а ^б Чэнцзин Ли; и др. (2015). «Дальность обнаружения бортовых магнитометров при обнаружении магнитных аномалий» . Журнал инженерных наук и технологий. Обзор . 8 (4): 105–110. дои : 10.25103/JESTR.084.17 . S2CID 117237628 .

[9] Питер Ховарт. Растущая морская мощь Китая . п. 93-94.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]