磁矢量场与磁梯度全张量。梯度场做为一个矢量场,也有与其自身的张量相对应。磁场本身是一个矢量场,在任意坐标系下,都会有三个分量与之相对应。而每一个分量在选定的坐标系下有三个磁梯度量,共计九个磁梯度量。这九个磁梯度量构成磁场梯度的全部张量分量,简称磁梯度全张量(Magnetic Gradient Full Tensors)。简单地了解了什么是磁梯度全张量后,我们再来说一说磁梯度全张量测量的问题。为了更加清楚明了地说明问题,我们再举一个例子做为对比。如果要测量磁梯度全张量,那么必须首先要测量磁场的三个分量——假设你已经指定了一个坐标系(笛卡尔坐标系、柱形坐标系、球形坐标系等)。这是磁梯度张量测量的必要和前提条件。目前能做这项工作的有两种磁力仪,一种是得到普遍应用的磁通门磁力仪,还有一种新型高精度磁测量仪器——超导磁力仪。目前市面上还有光泵磁力仪。为了弄清楚这几种磁力仪的根本区别,我们需要理解磁场总量、磁场的模及磁场总量梯度。磁矢量场与磁梯度全张量测量比较成熟的技术是磁梯度全张量测量技术。北京美尔斯通科技发展股份有限公司专业从事磁梯度全张量测量技术研究,以及基于磁梯度全张量测量技术的超导磁力仪研发生产。
无线电波在海水中衰减严重,频率越高衰减越大。水下实验表明:MOTE节点发射的无线电波在水下能传播50~120cm。低频长波无线电波水下实验可以达到6~8m的通信距离。30~300Hz的超甚低频电磁波对海水穿透能力可达100多米,但需要很长的接收天线,这在体积较小的水下节点上无法实现。因此,无线电波只能实现短距离的高速通信,不能满足远距离水下组网的要求。除了海水本身的特性对水下电磁波通信的影响外,海水的运动对水下电磁波通信同样有很大的影响。水下接收点相移分量均值和均方差均与选用电磁波的频率有关。水下接收点相移分量的均值随着接收点的平均深度的增加而线性增大,电场相移分量的均方差大小受海浪的波动大小影响,海浪运动的随机性导致了电场相移分量的标准差呈对数指数分布。为了解决水下通信问题,北京美尔斯通科技发展股份有限公司研究开发了超导弱磁探测传感器(亦称超导磁力仪或超导磁梯度全张量测量传感器),主要应用于:(1)潜艇探测、UUV探测、甚低频通信、鱼雷或导弹磁导引系统、航空磁测量、未爆物探测等重大工程领域;(2)山体滑坡、泥石流监测、桥梁、道路空洞、铁路路基、堤坝等基础设施安全监测与检测。
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