Детектор магнитных аномалий
Прибор для обнаружения изменений магнитного поля Земли
Задняя стрела MAD на P-3C
Вертолет SH-60B Seahawk несет желто-красную буксируемую систему MAD, известную как «MAD bird», которая видна на задней части фюзеляжа.

Детектор магнитных аномалий ( МАД ) — это прибор, используемый для обнаружения мельчайших изменений в магнитном поле Земли . [1] Термин обычно относится к магнитометрам , используемым военными для обнаружения подводных лодок (масса ферромагнитного материала создает обнаруживаемое возмущение в магнитном поле ). Военное оборудование МАД является потомком геомагнитных или аэромагнитных приборов , используемых для поиска полезных ископаемых путем обнаружения их возмущения нормального поля Земли.

История

Георазведка путем измерения и изучения изменений магнитного поля Земли проводилась учеными с 1843 года. Впервые магнитометры использовались для определения местонахождения рудных месторождений. «Исследование месторождений железной руды с помощью магнитных измерений» Талена , опубликованное в 1879 году, было первым научным трактатом, описывающим это практическое применение. [2]

Советский Ту-142МК (с ПРД, расположенной в обтекателе хвостовой части) в сопровождении самолета ВМС США Lockheed P-3C (ПРД, расположенной в проекции у основания хвоста), март 1986 г.

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 Gulf Oil для поиска рудных месторождений. [3] [4] Оборудование MAD использовалось как японскими, так и американскими противолодочными силами, либо буксируемое кораблем, либо установленное на самолете для обнаружения мелководных подводных лодок противника. Японцы назвали технологию jikitanchiki (磁気探知機, «магнитный детектор»). После войны ВМС США продолжили разработку оборудования MAD в качестве параллельной разработки с технологиями обнаружения гидролокаторов .

Спутниковые, приповерхностные и океанические данные с 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. Один источник оценивает, что она составляет всего около 0,2 нТл на расстоянии 600 м. [5] Другой источник оценивает, что подводная лодка длиной 100 м и шириной 10 м будет создавать 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] Чтобы уменьшить помехи от электрооборудования или металла в фюзеляже самолета, датчик MAD размещается на конце стрелы или на буксируемом аэродинамическом устройстве. [7] Тем не менее, подводная лодка должна находиться очень близко к положению самолета и близко к поверхности моря для обнаружения аномалии, поскольку магнитные поля уменьшаются обратно пропорционально кубу расстояния , один источник дает наклонную дальность обнаружения 500 м. [7] Размер подводной лодки, состав ее корпуса и ориентация, 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 расстоянии 200 м над подводной лодкой, уменьшалась до менее 150 м, когда самолет находился на расстоянии 400 м над подводной лодкой. [8]

Если на морском дне есть затонувшие корабли, то подводные лодки могут действовать вблизи них, 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 баллов MAD может быть единственным надежным методом обнаружения подводных лодок. [8]

Другие применения

Георазведывательный самолет PAC P-750 XSTOL с управляемым двигателем MAD в Упернавике , Гренландия

Для аэромагнитной разведки магнитный датчик может быть установлен на самолете (обычно на длинном зонде перед или позади самолета, чтобы уменьшить магнитные эффекты самого самолета) или в буксируемом устройстве. Создается карта, которую геологи и геофизики могут изучить, чтобы определить распределение и концентрацию магнитных минералов , которые связаны с геологией и месторождениями полезных ископаемых .

Смотрите также

Ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Детекторы магнитных аномалий» .
  1. ^ Wragg, David W. (1973). Словарь авиации (первое издание). Osprey. стр. 183. ISBN 9780850451634.
  2. ↑ Содержание заметки: Геофизическая съемка 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 
  4. ^ «Виктор Вакье-старший, 1907–2009: Геофизик был мастером магнетизма», Los Angeles Times : B24, 24 января 2009 г..
  5. ^ Лю, Шучан; Ху, Цзяфэй; Ли, Пейзен; Ван, Чэнбяо; Чен, Чжо; Пан, Мэнчунь; Чжан, Ци; Лю, Чжунъянь; Ван, Сивэй; Чен, Дисян; Ху, Цзинтао; Пан, Сюэ (2019). «Обнаружение магнитных аномалий на основе полносвязной нейронной сети». Доступ IEEE . 7 . IEEE : 182198. Бибкод : 2019IEEE...7r2198L. дои : 10.1109/ACCESS.2019.2943544 . S2CID  204082945.
  6. ^ Юцинь Чэнь; Цзяньшэн Юань (2015). Методы дифференциального обнаружения подводных лодок на основе магнитной аномалии и технологии расположения зондов. Труды 2-го Международного семинара по материаловедению и информатике 2015 года . стр. 446. doi :10.2991/iwmecs-15.2015.88.
  7. ^ abc «Основы систем морского вооружения — Глава 9. Системы подводного обнаружения и слежения».
  8. ^ ab Chengjing Li; et al. (2015). «Диапазон обнаружения воздушных магнитометров при обнаружении магнитных аномалий». Журнал инженерной науки и технологий. Обзор . 8 (4): 105–110. doi : 10.25103/JESTR.084.17 . S2CID  117237628.
  9. ↑ Питер Ховарт. Растущая морская мощь Китая . стр. 93-94.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Детектор_магнитных_аномалий&oldid=1252958531"