[发明专利]水下滑翔机磁场特征测试方法

权利要求书

1.水下滑翔机磁场特征测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

永磁材料静态磁场特征测试步骤：通过采集关闭状态下水下滑翔机周围的磁场数据，表征水下滑翔机永磁材料引起的静态磁场特征；

功能单元单独工作时的磁场特征测试步骤：通过采集水下滑翔机各个功能单元单独工作且处于不同工作状态时的磁场数据，表征水下滑翔机各功能单元单独工作时的磁场特征；其中，所述功能单元包括主控单元、浮力调节单元、俯仰调节单元、滚转调节单元和深度计；

模拟水下工作剖面时的磁场特征测试步骤：通过连续采集水下滑翔机模拟水下工作过程中的磁场数据，表征水下滑翔机模拟水下工作剖面时的磁场特征；

其中，上述三个测试步骤中，利用水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，所述水下滑翔机磁场特征测试系统包括：

三轴磁通门传感器，用于采集三个正交方向的磁场数据；

磁场信号调理模块，连接于所述三轴磁通门传感器，用于接收和处理所述三轴磁通门传感器输出的磁场数据；

姿态传感器，用于采集所述三轴磁通门传感器的三个轴的姿态数据；

数据处理和监控子系统，用于数据的实时查看和数据处理，所述数据处理包括利用所述姿态数据校正所述磁场数据；

主控模块，与所述磁场信号调理模块、姿态传感器和数据处理和监控子系统分别连接，用于控制所述三轴磁通门传感器和姿态传感器同步采集，接收所述姿态传感器采集的姿态数据和所述磁场信号调理模块处理后的磁场数据，进行数据存储和回收，以及与所述数据处理和监控子系统进行数据传输；

采集方法包括如下步骤：

数据采集步骤：通过所述主控模块控制所述三轴磁通门传感器采集三个正交方向的磁场数据，并控制所述姿态传感器同步采集所述三轴磁通门传感器的三个轴的姿态数据；

数据传输步骤：所述三轴磁通门传感器将采集到的磁场数据传输至所述磁场数据调理模块，所述磁场数据调理模块将其接收的磁场数据由电信号转换为数字量并传输至所述主控模块；同时，所述姿态传感器将采集到的姿态数据传输至所述主控模块；所述主控模块将其接收的磁场数据和姿态数据一起传输至所述数据处理和监控子系统；

数据处理步骤，所述数据处理和监控子系统显示其接收的磁场数据和姿态数据，并利用其接收的姿态数据对其接收的磁场数据进行校正，得到磁场数据结果；

其中，所述永磁材料静态磁场特征测试步骤具体为：

S101测试准备步骤：取一长度为50m、宽度为1m的测试区域，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统分别放置于所述测试区域的两个长边中点处，沿所述测试区域长度方向的中心线布置测点；所述测点的具体布置方法为：自所述测试区域长度方向的一端至另一端，以5m为间隔布置测点；在所述测试区域中心两侧、距离所述测试区域中心5m范围内，以1m为间隔布置测点；在所述测试区域中心两侧、距离所述测试区域中心1m范围内，以0.1m为间隔布置测点；

S102测试步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，驱动所述无磁小车沿所述测试区域长度方向的中心线自一端行至另一端，在所述无磁小车行进过程中，所述无磁小车在每个所述测点处停止，所述无磁小车停止时，利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集该测点对应的磁场数据，每个所述测点的磁场数据采集时间为2min，汇总所有测点的磁场数据，得到水下滑翔机的永磁材料静态磁场特征测试结果；

所述功能单元单独工作时的磁场特征测试步骤中：

所述主控单元单独工作时的磁场特征测试步骤具体为：

S201测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的主控单元位于同一直线上；

S202测试步骤：在所述主控单元处于上电状态和断电状态时，分别利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，每个状态的采集时间为2min，汇总所有状态时的磁场数据，得到主控单元单独工作时的磁场特征测试结果；

所述浮力调节单元单独工作时的磁场特征测试步骤具体为：

S203测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的浮力调节单元位于同一直线上；

S204测试步骤：在所述浮力调节单元处于关闭状态、排油状态和回油状态时，分别利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，每个状态的采集时间为2min，汇总所有状态时的磁场数据，得到浮力调节单元单独工作时的磁场特征测试结果；

所述俯仰调节单元单独工作时的磁场特征测试步骤具体为：

S205测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的俯仰调节单元位于同一直线上；

S206测试步骤：在所述俯仰调节单元控制电池包处于前移状态、后移状态和归位状态时，分别利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，每个状态的采集时间为2min，汇总所有状态时的磁场数据，得到俯仰调节单元单独工作时的磁场特征测试结果；

所述滚转调节单元单独工作时的磁场特征测试步骤具体为：

S207测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的滚转调节单元位于同一直线上；

S208测试步骤：在所述滚转调节单元控制电池包处于左移状态、右移状态和归位状态时，分别利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，每个状态的采集时间为2min，汇总所有状态时的磁场数据，得到滚转调节单元单独工作时的磁场特征测试结果；

所述深度计单独工作时的磁场特征测试步骤具体为：

S209测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的深度计位于同一直线上；

S210测试步骤：在所述深度计处于上电状态和断电状态时，分别利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统采集磁场数据，每个状态的采集时间为2min，汇总所有状态时的磁场数据，得到深度计单独工作时的磁场特征测试结果；

所述模拟水下工作剖面时的磁场特征测试步骤具体为：

S301测试准备步骤：将水下滑翔机放置于无磁小车上，将两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统相对于水下滑翔机的中心线对称放置于所述水下滑翔机的左右两侧，每台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的中心线之间的距离为0.5m，并使两台所述水下滑翔机磁场特征测试系统与所述水下滑翔机的头部平齐；

S302测试步骤：控制所述水下滑翔机模拟水下入水、下潜、上浮和出水过程，在整个过程中，以500Hz采样率利用所述水下滑翔机磁场特征测试系统连续采集磁场数据，得到水下滑翔机模拟水下工作剖面时的磁场特征测试结果。