地磁場矢量

採用三軸磁強計測量地磁場矢量,與軌道演化和國際地磁場參考模型(IGRF)計算獲得的地磁場矢量進行比較,獲得姿態角度信息的方法適合體積小、重量輕、功耗低的皮衛星套用環境。地磁場矢量實際測量誤差和軌道模型演化計算的地磁場矢量誤差是皮衛星姿態角測量的兩大誤差源。通過分析獲得磁強計A/D採樣、磁感測器誤差、溫度漂移、鐵磁材料等因素導致地磁場矢量實際測量誤差為1.74°。皮衛星自身的特點不允許採用複雜的SPG4軌道演化模型,基於Kepler軌道模型和IGRF地磁場模型計算獲得的地磁場矢量誤差為0.5°。因此,基於三軸磁強計的皮衛星姿態角測量誤差為2.24°。

作者單位

浙江大學航空航天系杭州310027(郁發新);浙江大學信息與電子工程學系杭州310027(鄭陽明;謝長雄;金佳軍;金仲和)
【關鍵字】：航空、航天科學技術基礎學科;皮衛星;三軸磁強計;角度誤差分析
【基金】：“973”國家重點基礎研究發展規劃項目(G1999033110);高等學校全國優秀博士學位論文作者專項資金資助項目(200035);教育部科學技術研究重點項目(104096)
【分類號】：V448.25
【DOI】：CNKI:SUN:JLGY.0.2007-06-047

正文快照

皮衛星是以微機電系統(MEMS)技術和精密製造為基礎的一種全新概念的公斤級微小衛星。雖然皮衛星技術還處在技術開發和試驗階段,但它成本低、體積小、重量輕、功耗低的優勢使其在科學研究、商業套用上受到高度重視。但正是這些特點,許多常規姿態測量器件不能滿足皮衛星的套用環

扭曲的“地磁場（靜電場）”總矢量方向
今天採用對答方式開場，問者：學生，答者：地球物理學教授。

“請問教授：地球磁力線是怎樣分布的”？
“從地球側面看象個南瓜紋路線，起始端出在南極地心，終止進入北極地心”。
“請問教授：磁力線是以什麼做為依據勾畫的”？
“是以水平分量與垂直剩餘分量合做為依據的，剩餘分量是人為認定一個正常場做為零起始的”。
“請問教授：為什麼矢量合計算水平分量全採用，而垂直分量卻用剩餘分量”？
“地球磁場垂直分量太大了，水平分量大小無法與垂直分量對比，如果採用水平分量與垂直分量合做為磁力線勾繪依據則沒有線條起始點，只有線條下降方向”？
“那傳統認為的地球磁力線不是失真了嗎”？
“這┉┉反正我的老師是這樣教我的，下課”。

從上面“對答”可了解到地球磁場方向被扭曲了，雖然“對答”是我編的但事實就是如此，在地球物勘探中垂向分量確實大，但這么大的分量卻被後人明顯遺忘不知是為什麼？
自從人類發明了指南針則知道生活環境有個南北方向，自從人類知道生存環境是個大球體則知道球體分南北極。可地磁垂直分量是人類利用地下磁鐵礦時才發現的，原因是指南針在礦區不靈了，追查發現了地磁存在垂直分量，而且非常大，但當時是為了尋找地下磁鐵礦，大垂向磁分量只有極小一部分與礦床有關，因此找礦人為了計算方便將很大一部份分量做為正常場處理給剔除了，以後人們一直引用剩餘垂直分量做為地磁垂向分量。不知什麼時候有人從全局性研究起地球磁場了，並想出一個高招了解地磁總矢量方向在全球變化，這一手段就是利用了水平分量與垂直剩餘分量合做為總矢量方向勾繪出地球磁力線圖的，這張圖南北切剖面磁力線變化就是象個大南瓜紋路式樣。殊不知這張圖被後人引用之今，許多人也都知道垂直分量非常大，但就是沒人考慮這張圖存在天大的錯誤，這是什麼原因，是沒能力了解還是不動腦筋！！！
地磁垂直分量現有各種磁力儀都能測出，它與地球水平分量合方向大致垂向地心，此方向就是地球電離層與中子核之間的靜電場方向，就是地球“懸場”正負極方向。

天大的明顯物理錯誤為什麼能沿用之今，我們每個人應該深思了！！！