Детальная информация

В работе представлен обзор квантовых магнитометров и применение магнитно-индуктивной связи. Разработана экспериментальная установка на базе квантового магнитометра с оптической накачкой (КМОН) MZ-типа с соленоидами, имитирующими магнитные ориентиры. Разработан метод определения направления и расстояния до точечного диполя по амплитуде сигнала КМОН и методика измерения направления геомагнитного поля. Работа проведена на базе лаборатории «Основ квантовой электроники» СПбПУ. Были зарегистрированы и обработаны сигналы КМОН для подтверждения работоспособности разработанных методов. В результате была выявлена зависимость амплитуды сигнала КМОН от ориентации оси магнитного диполя, расстояния от диполя до КМОН, определены погрешности измерения. Подобные методы могут быть использованы в задачах подводной навигации по магнитным ориентирам естественного и искусственного происхождения. В работе применялось программное обеспечение MATLAB для обработки и анализа сигналов, пакет MicrosoftOffice.

The paper presents a review of quantum magnetometers and the application of magnetic-inductive coupling. An experimental setup based on an MZ-type optically pumped quantum magnetometer (QMOP) with solenoids simulating magnetic landmarks is developed. A method for determining the direction and distance to a point dipole from the amplitude of the QMOP signal and a technique for measuring the direction of the geomagnetic field were developed. The work was carried out on the basis of the laboratory ‘Fundamentals of Quantum Electronics’ of SPbPU. QMOP signals were registered and processed to confirm the performance of the developed methods. As a result, the dependence of the QMOP signal amplitude on the orientation of the magnetic dipole axis, the distance from the dipole to QMOP was revealed, and the measurement errors were determined. Similar methods can be used in the tasks of underwater navigation by magnetic landmarks of natural and artificial origin. MATLAB software for signal processing and analysis, MicrosoftOffice package were used in this work.