It is realized that the extraterrestrial matter is in ionized state, plasma, so the matter of this kind behaves as not expected because of its sensitiveness to electric and magnetic fields and its ability to carry electric currents. This kind of subtle change can be observed by an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite, and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control and the Earth's magnetic field measurements for the scientific purpose. In this paper, we present the preliminary design and the test results of the two onboard magnetometers of KARl's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSRIII, which will be launched during the period of 2001-02. The KSR-III magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector fields with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.
Kim, Hyo-Min;Jang, Min-Hwan;Lee, Dong-Hun;Ji, Jong-Hyun;Kim, Sun-Mi;Son, De-Rac;Hwang, Seung-Hyun
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제17권2호
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pp.317-328
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2000
The solar wind contributes to the formation of unique space environment called the Earth's magnetosphere by various interactions with the Earth's magnetic field. Thus the solar-terrestrial environment affects the Earth's magnetic field, which can be observed with an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control as well as the Earth's magnetic field measurements for the spacecraft purpose. In this paper, we present the preliminary design and test results of the two onboard magnetometers of KARI's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSR-3, which will be launched four times during the period of 2001-02. The KSR-3 magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector field with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.
We have designed and fabricated the single-layer high $T_{c}$ SQUID magnetometer consisting of a directly coupled grain boundary junction SQUID with an inductance of 100 pH and 16 nested parallel pickup coils with the outermost dimension of 8.8 mm ${\times}$ 8.8 mm. The magnetometer was formed from a YBCO thin film deposited on an STO(100) bicrystal substrate with a misorientation angle of $30^{\circ}$. The SQUID magnetometer was further improved by optimizing the multi-loop pickup coil design for use in unshielded environments. Typical characteristics of the dc SQUID magnetometer had a modulation voltage of 40 $\mu\textrm{V}$ and a white noise of $30fT/Hz^{1}$2/. The SQUID magnetometer exhibited a 1/f noise level at 10 Hz reduced by a factor of about 3 compared with that of the conventional solid type pickup coil magnetometers and a very stable flux locked loop operation in magnetically disturbed environments.s.
Kim, Khan-Hyuk;Choi, Seong-Hwan;Cho, Kyung-Seok;Park, Young-Deuk;Choi, Kyu-Chul
한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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pp.32.3-32.3
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2008
Solar and Space Weather Research Group in Korea Astronomy & Space Science Institute (KASI) has been funded for "Construction of Korean Space Weather Prediction Center" from Korean government. It has started since 2007 February and is planed as a 5-year project. The goal of this project is to develop a space weather warning and prediction system by the next solar maximum. KASI installed a magnetometer at Mt. Bohyun, which is about 200 km south-east apart from KASI, in 2007 September. After finishing test observations of the magnetometer for the period from September 2007 to January 2008, KASI has operated the magnetometer to monitor geomagnetic field variations associated with space weather effect. Ground-based magnetometers are critical for understanding geomagnetic disturbances in the near-Earth space environment, which are caused by solar wind variations. In this talk, we introduce science topics to be done with the data from KASI magnetometer and also discuss how they are related to space weather phenomena.
탐지코일 마그네토미터는 고감도의 교류자기장 측정용으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 센서코어의 자기소거인자를 감소시키고, 센서의 S/N ratio를 증가시키기 위하여 코어를 2개로 분리하고 각각의 코어에 코일을 권선하였으며, 코일의 연결은 차동형이 되게 하였다. 제작된 탐지코일 마그네토미터의 선형도는 0.03 % 이였으며, 감도가 9.3 mV/nT이고, 분해능은 1 Hz에서 20 pT 정도였다.
We developed a useful SQUID magnetometer for biomagnetic applications, magnetoencepha-logram(MEG) and magnetocardiogram(MCG), etc. The SQUIDs are based on Double Relaxation Oscillation SQUID(DROS). DROS consists of two SQUIDs(signal SQUID and reference SQUID) in series, and a relaxation circuit of an inductor and a resistor. Specially we used single reference junction instead of the reference SQUID. The SQUIDs are based on hysteretic $Nb/AlO_{x}$Nb junctions, fabricated by using a simple four level process. Because DROS magnetometer has large flux-to-voltage transfer coefficient, we can use simple flux-locked loop electronics fur SQUID operation. When the DROS magnetometer was operated inside a magnetically shielded room, its average magnetic field noise was about 3 (equation omitted) at 100 Hz. This noise level is low enough to measure biomagnetic fields. In this paper, we describe noise characteristics of DROS magnetometer, depending on the operation condition . .
For the measurement of the magnetic field distribution with high spatial resolution and high accuracy, the magnetic field sensing probe must be non-magnetic, but the MFM probe and sub-millimeter-meter size Hall probe use a ferromagnetic tip and block, respectively, to increase the sensitivity. To overcome this drawback, we developed a micro-size search coil magnetometer which consists of a single turn search coil, Terfenol-D actuator, scanning system, and control software. To reduce the noise generated by the stray ac magnetic field of the actuator driving coil, we employed an even function $\lambda$-H magnetostriction curve and lock-in technique. Using the developed magnetometer, we were able to measure the magnetic field distribution with a magnetic field resolution of 1 mT and spatial resolution of $0.1mm{\times}0.2mm$ at a coil vibration frequency of 1.8 kHz.
This paper describes an on-line magnetic distortion calibration procedure for a magnetometer. The horizontal magnetic field is calculated through the earth magnetic field sensed by 3-axes magnetometer. The ellipse equation is derived from a set of horizontal magnetic field data using least square method and calibration parameters are determined. The calibration process is performed iteratively until parameters are not renewed, and experimental results show the effectiveness of the devised method.
Hyun Joon Lee;Jung Hoon Oh;Jang-Yeol Kim;In-Kui Cho
ETRI Journal
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제46권4호
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pp.727-736
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2024
Telecommunications through an electrically conductive medium require the use of carrier bands with very-low and ultralow frequencies to establish radiofrequency links in harsh environments. Recent advances in atomic magnetometers operating at very-low frequencies have facilitated the reception of digitally modulated signals. We demonstrate the transmission and reception of quadrature phase-shift keying (QPSK) signals using a multi-resonant loop antenna and atomic magnetometer, respectively. We report the measured error vector magnitude according to the symbol rate for QPSK modulation and analyze the bandwidth of a receiver based on the atomic magnetometer. The multi-resonant loop antenna noticeably enhances the bandwidth by over 70% compared with a single-loop antenna. QPSK modulation for a carrier frequency of 20 kHz and symbol rate of 150 symbols per second verifies the feasibility of demodulation, and the measured error vector magnitude and signal-to-noise ratio are 7.29% and 30.9 dB, respectively.
GNSS와 ARS는 저가의 무인 항공기를 위한 보편적인 센서로, 오차가 크며 방위각을 독립적으로 알아낼 수 없다는 단점이 있다. 또한 GNSS/INS는 초기정렬 과정과 직선비행 중에 IMU의 오차를 충분히 보상하지 못한다. 자장계는 방위각을 얻는데 효과적으로 활용되는데, 소형의 헬리콥터에 사용되는 전기모터는 정확한 방위각 산출을 방해한다. 이 논문에서는 자장계를 보상하는 방법을 제안하였으며, 비행시험으로 검증하였다. 또한 시뮬레이션 결과는 GNSS/INS에 추가된 자장계가 관측성과 정확도를 높이는 데 효과적임을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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