磁探仪搜潜模拟仿真设计方法
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强等优点 ， 特别适合对大面积海域进行 决速 艇 磁场 的存 在 ， 此时合 成 的磁 场为 。
当潜 艇磁 场扰 动地 磁 场 发生 变 化 时 ， 在 方 向上 得 到 一 个 磁 场 矢 量
１ ＝
其它搜潜设备已发现潜艇的大致方位时 ， 用 地 磁 场 矢 量
Ｍ ／ ， ｒ
，
当 ＝ 时
０ ｏ
， ＇、
磁探仪来对潜艇坐标进行精确定位。 在潜艇 增量 △ 磁探仪就是通过检测 Ａ殊 判断
静 音 效 果 越 来 越 好 ， 洋 背 景 噪声 不 断 增 潜 艇 的存 在 与否 。 录仪 能 记 录下 △７ 变 海 记 的 高度 重 视 。 用模 拟训 练器 进 行相 关模 拟 训 利
子 的磁 场有 一 定 的差别 ， 当我 们用 一个 旋 但
其计 讨 论 了磁探 仪 对 潜 搜 索模 型 及 仿 真 程 序 结 噪声值变大 ， 表现为记录纸上记录的信号增 转椭球体的磁场来等效潜艇 的磁场时， 算值与真实值之间的差异并不大。 构设计 方法 。 大， 当超过阈值时认为有潜艇存在 。
图２ 球 面 磁 场 示 意 图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
・
电气控制 ・
时， 探测宽度０由为 ： （）
拟 ； 真训练系统主计算机为核心 ， 以仿 完成 上 实现 了记 录仪 的仿真 显示 ， 可实 时模 拟 既
足条件五 ≤
１ ｈ 当 Ｈ 时 （） ｆ ／ ≤ｌ √二 ＤＨ ＝ ，当 ｇ ３ ｉ
，
系统模型建立 、 信号 处理 仿真和运算 的平 信号 在 记录 纸 上 的显示 情 况 ， 又可在 训练 后 台； 以工控机系统完成控制台多种开 关的监 重现探测结果。 利用模拟训练器进行相关模
１２ 潜艇 磁 场 强度 ．
１ 基本 原理
潜艇 一 般 都 由高 强 度合 金 制成 ， 是铁 磁
２仿真探测模型 、
磁探 仪的搜索宽度和信号持续时间与
磁探 仪 又称 磁 异 常 探 测 仪 或 磁 力 探 测 性物质， 这些 良好的磁化件在地磁场的作用
磁探仪 的作用距离、 下潜 仪， 利用由于潜艇磁场存在 引发地磁场扰动 下会被磁化， 进而在其周围形成感应磁场。 潜 潜艇的磁场 强度 、 深度和飞机的飞行高度有关。 若磁探仪载机 原理 研 制的 。 艇 的磁 场 是暴 露 自己的重 要 艇磁 场强 度用球 体数 学模型 来描 述 ， 图２ 潜 如 所 物理场 ， 装有高灵敏度磁探仪的飞机可在数 示 ， 类似于地球磁场的处理方 法， 设 为均 百米高空探测到水下潜艇 ， 并能对其精确定 匀磁化球体 的磁 矩 ； 球心 ０ 圆周上任 劝 至 位。 磁探仪最早 出现在第二 次世界 大战期 意一点Ｐ 的矢径。 间， 因其结构简单 ， 但 工作稳定可靠 ， 且作用 距离 己大大提高 ， 目前仍被广泛使用。 以磁矩轴 线 嘲 基 准建立 球面坐 标
视和状态指示的控制 ， 产生各种控制信号 ， 拟训练能有效突破实装训练的局 限性， 所提 特别 的， 在最 大探测宽度 ， 探头到该宽 控制面板上的各种指示灯 ， 出视频信号给 出的方案能够满足训练及战术发展的需求。 输 度 的高度 脚 蔚 足 显 示器 ， 音 响信 号 。 播放 Ｓ ＝Ｄ ｍ ＋Ｈ （） ４ 受 训 者 、 拟操 作 界 面 、 口计算 机 、 模 接 主 参 考 文 献
１ １ 磁探仪基本工作原理 ．
的水平距离，
一
一磁探 仪探头的最大作用
磁探 仪主要是 测量 由潜艇存在 而引起 匀磁性球体在距其球心政 的磁场强度为 ：
距离为 ， Ｄ一最大探测宽度。 般情况下 ， 当探头距离潜艇高度 满
３ ７
。
图１磁探 仪探 测原理图
４ ２ 数 字技术 与应用 Ｄｇ ａ ｔｃ ｎ ｌ ｙ ａ ｄ ａ ｐ ｃ ｔ ｎ ｉｔｌ ｅ ｈ ｏ ｇ ｎ ｐ ｌａｉ ｉ ｏ ｉ ｏ
一
飞行高度到潜艇航行深度的距离为白 磁探 ， 仪能够探测到的最大宽度定为ｄ 建立磁 。 探仪的仿真探测模型 ， 如图３ 所示。 图中， 一达到最大探测宽度的高度； ｈ
探 头 至 目标 的垂 直 距 离 ；一探 头 至 目标
系。０ 为磁矩轴 ０ 一 Ⅳ ｌ 与矢径 Ｇ 长度为Ｄ 只 １ 之间 的夹角 ， 由图２ 可知 与 是互余的关系。 均
・
电气控 制 ・
磁探仪搜潜模拟仿真设 计方法
金 立 峰 （ 军 飞行 学 院 辽 宁 葫 芦 岛 １ ５ ０ ） 海 ２０ １ 摘 要 ： 探仪是 目前广泛 应 用的一 种搜 潜设 备 。 用模拟 训练 器进行 相 关训练 能有效 突破 实装 训 练的局限 性 ， 磁 利 本文 重点讨 论 了磁 探仪 对潜搜 索模 型及 仿真 程序 结 构设计 方法 。
因此， 磁性 物 体 周 围 磁 场 与方 位有 关 。
在选择 好适 当的灵敏度后 ， 如果 没有 虽然潜艇这样的大型探测 目标严格地说并 大、 声环境复杂的形势下， 磁探仪搜潜受到 化量 ， 其磁场分布规律也与磁偶极 潜 艇 的 存在 ， 磁 噪 声值 较小 ， 般 不超 过 不是均匀球体， 则 一 练能有效突破实装训练的局限性。 本文重点 阈值 ； 当潜艇引起的地磁 场矢量变化时 ， 磁
录纸上 ， 如图１ 所示。 磁 为没有潜艇存在时
为 潜 艇 磁 矢量 ， 由于 潜
：
，
面
（ １ ）
能 力强 、 位精 度高 、 定 隐蔽 Ｉ 、 生好 抗干 扰 能力 的地 磁 场 矢 量 ， 搜索 ； 也可 以与 其 它探 潜 设 备 联 合 使 用 ， 在
特别 的
２Ｍ ／ ￣ ｒ
关键词 ： 磁探仪 搜潜 仿真 中图分类 号： Ｊ３ Ｔ６０ 文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ７ ９ ２ （０ ０－０ ４－０ １０ — ４ ６２ １） １ ０ ２ ２ ２
引言
航空磁探仪（ 简称磁探仪 ） 具有对潜识别
的地磁 场 变化 ， 变 化记 录在 记 录 仪的 记 并将
强等优点 ， 特别适合对大面积海域进行 决速 艇 磁场 的存 在 ， 此时合 成 的磁 场为 。
当潜 艇磁 场扰 动地 磁 场 发生 变 化 时 ， 在 方 向上 得 到 一 个 磁 场 矢 量
１ ＝
其它搜潜设备已发现潜艇的大致方位时 ， 用 地 磁 场 矢 量
Ｍ ／ ， ｒ
，
当 ＝ 时
０ ｏ
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磁探仪来对潜艇坐标进行精确定位。 在潜艇 增量 △ 磁探仪就是通过检测 Ａ殊 判断
静 音 效 果 越 来 越 好 ， 洋 背 景 噪声 不 断 增 潜 艇 的存 在 与否 。 录仪 能 记 录下 △７ 变 海 记 的 高度 重 视 。 用模 拟训 练器 进 行相 关模 拟 训 利
子 的磁 场有 一 定 的差别 ， 当我 们用 一个 旋 但
其计 讨 论 了磁探 仪 对 潜 搜 索模 型 及 仿 真 程 序 结 噪声值变大 ， 表现为记录纸上记录的信号增 转椭球体的磁场来等效潜艇 的磁场时， 算值与真实值之间的差异并不大。 构设计 方法 。 大， 当超过阈值时认为有潜艇存在 。
图２ 球 面 磁 场 示 意 图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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电气控制 ・
时， 探测宽度０由为 ： （）
拟 ； 真训练系统主计算机为核心 ， 以仿 完成 上 实现 了记 录仪 的仿真 显示 ， 可实 时模 拟 既
足条件五 ≤
１ ｈ 当 Ｈ 时 （） ｆ ／ ≤ｌ √二 ＤＨ ＝ ，当 ｇ ３ ｉ
，
系统模型建立 、 信号 处理 仿真和运算 的平 信号 在 记录 纸 上 的显示 情 况 ， 又可在 训练 后 台； 以工控机系统完成控制台多种开 关的监 重现探测结果。 利用模拟训练器进行相关模
１２ 潜艇 磁 场 强度 ．
１ 基本 原理
潜艇 一 般 都 由高 强 度合 金 制成 ， 是铁 磁
２仿真探测模型 、
磁探 仪的搜索宽度和信号持续时间与
磁探 仪 又称 磁 异 常 探 测 仪 或 磁 力 探 测 性物质， 这些 良好的磁化件在地磁场的作用
磁探仪 的作用距离、 下潜 仪， 利用由于潜艇磁场存在 引发地磁场扰动 下会被磁化， 进而在其周围形成感应磁场。 潜 潜艇的磁场 强度 、 深度和飞机的飞行高度有关。 若磁探仪载机 原理 研 制的 。 艇 的磁 场 是暴 露 自己的重 要 艇磁 场强 度用球 体数 学模型 来描 述 ， 图２ 潜 如 所 物理场 ， 装有高灵敏度磁探仪的飞机可在数 示 ， 类似于地球磁场的处理方 法， 设 为均 百米高空探测到水下潜艇 ， 并能对其精确定 匀磁化球体 的磁 矩 ； 球心 ０ 圆周上任 劝 至 位。 磁探仪最早 出现在第二 次世界 大战期 意一点Ｐ 的矢径。 间， 因其结构简单 ， 但 工作稳定可靠 ， 且作用 距离 己大大提高 ， 目前仍被广泛使用。 以磁矩轴 线 嘲 基 准建立 球面坐 标
视和状态指示的控制 ， 产生各种控制信号 ， 拟训练能有效突破实装训练的局 限性， 所提 特别 的， 在最 大探测宽度 ， 探头到该宽 控制面板上的各种指示灯 ， 出视频信号给 出的方案能够满足训练及战术发展的需求。 输 度 的高度 脚 蔚 足 显 示器 ， 音 响信 号 。 播放 Ｓ ＝Ｄ ｍ ＋Ｈ （） ４ 受 训 者 、 拟操 作 界 面 、 口计算 机 、 模 接 主 参 考 文 献
１ １ 磁探仪基本工作原理 ．
的水平距离，
一
一磁探 仪探头的最大作用
磁探 仪主要是 测量 由潜艇存在 而引起 匀磁性球体在距其球心政 的磁场强度为 ：
距离为 ， Ｄ一最大探测宽度。 般情况下 ， 当探头距离潜艇高度 满
３ ７
。
图１磁探 仪探 测原理图
４ ２ 数 字技术 与应用 Ｄｇ ａ ｔｃ ｎ ｌ ｙ ａ ｄ ａ ｐ ｃ ｔ ｎ ｉｔｌ ｅ ｈ ｏ ｇ ｎ ｐ ｌａｉ ｉ ｏ ｉ ｏ
一
飞行高度到潜艇航行深度的距离为白 磁探 ， 仪能够探测到的最大宽度定为ｄ 建立磁 。 探仪的仿真探测模型 ， 如图３ 所示。 图中， 一达到最大探测宽度的高度； ｈ
探 头 至 目标 的垂 直 距 离 ；一探 头 至 目标
系。０ 为磁矩轴 ０ 一 Ⅳ ｌ 与矢径 Ｇ 长度为Ｄ 只 １ 之间 的夹角 ， 由图２ 可知 与 是互余的关系。 均
・
电气控 制 ・
磁探仪搜潜模拟仿真设 计方法
金 立 峰 （ 军 飞行 学 院 辽 宁 葫 芦 岛 １ ５ ０ ） 海 ２０ １ 摘 要 ： 探仪是 目前广泛 应 用的一 种搜 潜设 备 。 用模拟 训练 器进行 相 关训练 能有效 突破 实装 训 练的局限 性 ， 磁 利 本文 重点讨 论 了磁 探仪 对潜搜 索模 型及 仿真 程序 结 构设计 方法 。
因此， 磁性 物 体 周 围 磁 场 与方 位有 关 。
在选择 好适 当的灵敏度后 ， 如果 没有 虽然潜艇这样的大型探测 目标严格地说并 大、 声环境复杂的形势下， 磁探仪搜潜受到 化量 ， 其磁场分布规律也与磁偶极 潜 艇 的 存在 ， 磁 噪 声值 较小 ， 般 不超 过 不是均匀球体， 则 一 练能有效突破实装训练的局限性。 本文重点 阈值 ； 当潜艇引起的地磁 场矢量变化时 ， 磁
录纸上 ， 如图１ 所示。 磁 为没有潜艇存在时
为 潜 艇 磁 矢量 ， 由于 潜
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面
（ １ ）
能 力强 、 位精 度高 、 定 隐蔽 Ｉ 、 生好 抗干 扰 能力 的地 磁 场 矢 量 ， 搜索 ； 也可 以与 其 它探 潜 设 备 联 合 使 用 ， 在
特别 的
２Ｍ ／ ￣ ｒ
关键词 ： 磁探仪 搜潜 仿真 中图分类 号： Ｊ３ Ｔ６０ 文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ７ ９ ２ （０ ０－０ ４－０ １０ — ４ ６２ １） １ ０ ２ ２ ２
引言
航空磁探仪（ 简称磁探仪 ） 具有对潜识别
的地磁 场 变化 ， 变 化记 录在 记 录 仪的 记 并将
