(57)【要約】水力タービン発電機（１２）および超伝導体磁石（１４）を備えた磁気シグネチャ掃海装置（１０）であって、タービン発電機は、使用中に、掃海装置が水中を牽引されるときに、超伝導体磁石（１４）用の駆動電流を供給するように構成される。さらなる実施形態では、制御ユニット（２４）は、使用中に超伝導磁石（１４）の磁気出力およびタービン発電機（１２）の電力出力を制御するように構成される。さらに、装置（１０）および装置（１０）の配列を使用して掃海する方法を開示する。
2006510520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力タービン発電機と、
超伝導体磁石と、
を備えた磁気シグネチャ掃海装置であって、
前記タービン発電機が、使用中に、前記掃海装置が水中を牽引されるときに、前記超伝導体磁石用の駆動電流を供給するように構成された、
装置。
【請求項２】
前記掃海装置が、使用中に前記超伝導磁石の磁気出力および前記タービン発電機の電力出力を制御するように構成された制御ユニットを備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記掃海装置が、使用中に前記超伝導磁石の磁気出力および前記タービン発電機の電力出力を監視するように構成された複数のセンサユニットを備え、かつ、前記センサユニットから前記制御ユニットにフィードバック信号を供給するフィードバック構成をさらに備え、よって前記磁気出力および電力出力を特定の機雷対策任務に対して最適化することができるようにした、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記タービン発電機が調整可能なピッチブレードを備え、よって前記タービン発電機のドラッグ特性が調整可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記超伝導体磁石が単軸長手方向磁気源として、または三軸磁気源として配置された、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記掃海装置が、使用中に前記制御ユニットへのリモートアクセスを可能にするように構成された通信ユニットをさらに備えた、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記通信ユニットが、音響、無線、誘導、またはケーブル式通信装置を含む群のうちの少なくとも一つを備えた、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記超伝導体磁石が高温ＴC超伝導体を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記超伝導体磁石が液体窒素温度で動作可能である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記超伝導体磁石が、マルチフィラメント複合材ワイヤＢＳＣＣＯ−２２２３（Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+δ）およびＹＢＣＯ（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ）を組み込んだ被覆導体複合材を含む材料群から選択される、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記超伝導体磁石が、使用中に、船舶の磁気シグネチャの永久および誘導成分を表わすために、永久磁気出力成分および可変磁気出力成分を示すように構成された、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、船舶をシミュレートするための所望の磁気シグネチャの生成を促進するために、使用中に、前記磁気出力が時間および／または位置の関数として可変であるように構成され、前記装置は少なくとも一つの位置センサを含み、前記制御ユニットはそれに対して応答する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、特定の船の磁気シグネチャをエミュレートする標的エミュレーションモード（ＴＥＭ）で動作可能な磁気シグネチャ装置である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は機雷設定モード（ＭＳＭ）で動作可能であり、特定タイプの機雷に関連する磁気シグネチャを、前記機雷をトリガするために生成しするようにプログラムされた、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記掃海装置が、一つまたはそれ以上の掃海装置にインタフェースするためのインタフェースユニットを備え、前記インタフェースユニットが前記タービン発電機から他の掃海装置への電力「取出し」のための電気出力を備えた、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記インタフェースユニットは、使用中に他の掃海装置への電力取出しが牽引および電力ケーブル接続を介して促進されるように構成された、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記他の掃海装置が超伝導体磁石をさらに備えた、請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記インタフェースユニットが制御インタフェースをさらに備え、よって前記掃海装置の制御ユニットが前記他の掃海装置の磁気出力を制御することができる、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記タービン発電機および前記超伝導体磁石が、使用中に牽引および電力ケーブルを介して接続される別個の要素として実現された、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
水力タービン発電機および超伝導体磁石を利用する磁気シグネチャ掃海方法であって、掃海装置が水中を牽引されるときに前記タービン発電機が前記超伝導体磁石用の駆動電流を供給するように構成された方法。
【請求項２１】
前記方法が、前記超伝導磁石の磁気出力および前記タービン発電機の電力出力を制御することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記方法が、前記超伝導磁石の磁気出力および前記タービン発電機の電力出力を監視すること、および前記磁気出力および前記電力出力の制御のためのフィードバック信号を供給することをさらに含み、よって前記磁気出力および電力出力を特定の機雷対策任務に対して最適化することができる、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記タービン発電機が調整可能なピッチブレードを備え、よって前記タービン発電機のドラッグ特性が調整可能である、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記超伝導体磁石が単軸長手方向磁気源として、または三軸磁気源として配置された、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
使用中に前記超伝導体磁石が船の磁気シグネチャの永久および誘導成分を表わすために永久磁気出力成分および可変磁気出力成分を示すように、前記超伝導体磁石を構成することを含む、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記方法が、船をシミュレートするための所望の磁気シグネチャの生成を促進するために、前記磁気出力を時間および／または位置の関数として変化させることをさらに含む、請求項２０から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法が、一つまたはそれ以上の他の掃海装置にインタフェースするステップをさらに含み、前記インタフェーシングが、前記タービン発電機から前記他の掃海装置への電力「取出し」用の電気出力を備えた、請求項２０から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記他の掃海装置がさらなる超伝導体磁石を備えた、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記方法は前記他の掃海装置の磁気出力を制御することをさらに含む、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
直列配列に牽引されるように構成された掃海装置の配列を備えた磁気シグネチャ掃海構成であって、前記掃海装置の各々が超伝導体磁石を含み、前記掃海装置の少なくとも一つが、使用中に前記掃海装置の少なくとも一つに電力を供給するように構成された水力タービン発電機を含む構成。
【請求項３１】
添付の図面に関連して本書に実質的に記載した磁気シグネチャ掃海装置。
【請求項３２】
添付の図面に関連して本書に実質的に記載した磁気シグネチャ掃海方法。
【請求項３３】
本書に実質的に記載しかつ図示した磁気シグネチャ掃海構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大まかに、特に磁気シグネチャ掃海に関する掃海装置および掃海方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミュレートするための磁界を発生するために、永久磁石、従来の電磁石、または導電ループを含む。磁気シグネチャ掃海システムの目的は、船の磁気シグネチャをシミュレートすることによって機雷をトリガすることであり、それは特定のタイプの機雷によって展開される起爆トリガ技術の一つである。別のタイプの磁気シグネチャ掃海システムは、特定のタイプの機雷をトリガすることが知られているシグネチャを発生するように構成することもできる。そのような掃海システムは、船舶およびヘリコプタをはじめとする、ある種のプラットフォームから牽引される。
【０００３】
永久磁石を組み込んだ現在の掃海システムは、非常に重い構造であり、かつ、航行用コンパスとの潜在的干渉のため、一般的に空輸することが不可能ではないにしても難しいという不利点を有する。さらに、それらは、源強度および掃海システムの前進方向に関する選択肢が限られている。
【０００４】
従来の電磁石を組み込んだ他の現在の掃海システムは、牽引プラットフォームに搭載された発電機、およびケーブルによる電力供給を伴う牽引ケーブルを必要とし、それが結果的にかなり大きいケーブル構造を生じる傾向がある。その結果、牽引プラットフォームでかなりのボラード引張り能力が要求され、それはそのような掃海システムの多様性を制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
少なくとも好適な実施形態では、本発明の目的は、上記不利点の一つまたはそれ以上に対処しあるいは少なくとも有用な代替物を提供する、磁気シグネチャ掃海システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様では、水力タービン発電機および超伝導磁石を備えた磁気シグネチャ掃海装置を提供する。タービン発電機は使用中に、掃海装置が水中を牽引されるときに、超伝導体磁石用の駆動電流を供給するように構成される。
掃海装置は、使用中に超伝導磁石の磁気出力およびタービン発電機の電力出力を制御するように構成された、制御ユニットを備えることが好ましい。
【０００７】
一実施形態では、掃海装置は、使用中に超伝導磁石の磁気出力、ユニットの磁針路、およびタービン発電機の電力出力を監視するように構成されたセンサユニットをさらに備え、かつ、使用中にセンサユニットからのフィードバック信号を制御ユニットに供給するように構成されたフィードバックユニットをさらに備え、これによって磁気出力および電力出力を特定の機雷対策任務用に最適化することができる。
【０００８】
タービン発電機は調整可能なピッチブレードを備え、よってタービン発電機のドラッグ特性は調整可能であることが有利である。電源に適正な電圧および電流が供給されるようにピッチを粗くするために、電気制御を使用することもできる。超伝導体磁石は、単軸長手方向磁気源として、または三軸磁気源として配置することができる。単軸源および三軸源は両方とも現在掃海に使用されている。
【０００９】
掃海装置は、使用中に制御ユニットへのリモートアクセスが可能になるように構成された、通信ユニットをさらに備えることが好ましい。通信ユニットは、音響、無線、誘導、またはケーブル式通信装置を含む群の中の一つまたはそれ以上を含むことができる。無線通信が好ましいが、スイープが海面下で操作される場合、ケーブル式または無線と音響との組合せが必要になるかもしれない。
【００１０】
超伝導体磁石は高温超電導体（ＨＴＳ）を備えることが有利である。アメリカン・スーパーコンダクタ・コーポレーションによって製造されたマルチフィラメント複合材（ＭＦＣ）ワイヤＢＳＣＣＯ−２２２３（Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+δ）およびＹＢＣＯ（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ）コーティングの被覆導体複合材（ＣＣＣ）は、使用できるＨＴＳの例である。一実施形態では、超伝導体磁石は液体窒素温度で動作可能である。
【００１１】
超伝導磁石を使用する掃海は、機雷設定モード（ＭＳＭ）または標的エミュレーションモード（ＴＥＭ）にすることができる。ＭＳＭでは、機雷論理が理解され、機雷をトリガさせる磁気シグネチャを発生するように超伝導磁石がプログラムされる。ＴＥＭでは、機雷論理は不明であり、超伝導磁石（または特定の超伝導磁石の線形牽引配列）が船の磁気シグネチャのポイント毎のコピー（エミュレーション）を生成するようにプログラムされる。一つまたはそれ以上の超伝導磁石の線形配列は、ＭＳＭまたはＴＥＭのどちらで掃海する場合にも使用することができる。ＴＥＭで掃海する場合、超伝導磁石の配列は、エミュレーション対象の船の磁気シグネチャと同一寸法の磁気シグネチャをスイープに与える必要がある。
【００１２】
制御ユニットは、船のシミュレーションのための所望の磁気シグネチャの生成を促進するために、使用中に、磁気出力が時間、方位、および／または位置の関数として可変であるように構成することが好ましい。
掃海装置は、一つまたはそれ以上の他の掃海装置とインタフェースするためのインタフェースユニットを備えることができ、インタフェースユニットは、タービン発電機から他の掃海装置への電力の「取出し」のために、電気出力を備える。インタフェースユニットは、使用中に、他の掃海装置への牽引および電力ケーブル接続を介して、電力の取出しが促進されるように、構成することができる。
【００１３】
他の掃海装置は、さらなる超伝導体磁石を備えることができる。
インタフェースユニットは制御インタフェースをさらに備え、よって掃海装置の制御ユニットは他の掃海装置の磁気出力を制御することができることが好ましい。
タービン発電機および超伝導体磁石は、使用中に牽引および電力ケーブルを介して接続されるように構成された、別個の要素として実現することができる。
【００１４】
本発明の第二の態様では、水力タービン発電機および超伝導体磁石を利用する磁気シグネチャ掃海の方法を提供する。タービン発電機は、掃海装置が水中を牽引されるときに、超伝導体磁石用の駆動電流を供給する。
該方法は、超伝導磁石の磁気出力およびタービン発電機の電力出力を制御することを含むことが好ましい。
【００１５】
一実施形態では、該方法は、超伝導磁石の磁気出力、ユニットの磁針路、およびタービン発電機の電力出力を監視すること、および磁気出力および電力出力の制御のためのフィードバック信号を供給することをさらに含み、よって磁気出力および電力出力を特定の機雷対策任務に対し最適化することができる。
【００１６】
タービン発電機は調整可能なピッチブレードを備え、よってタービン発電機のドラッグ特性は調整可能であることが有利である。
超伝導体磁石は、単軸長手方向磁気源として、または三軸磁気源として配置することができる。
【００１７】
一実施形態では、超伝導体磁石は、使用中にそれが、船舶の磁気シグネチャの永久磁気成分および可変磁気成分の両方をエミュレートする出力を示すように構成される。
該方法は、船をシミュレートするための所望の磁気シグネチャの生成を促進するために、磁気出力を時間および／または位置の関数として変化することをさらに含むことが好ましい。
【００１８】
該方法は、一つまたはそれ以上の他の掃海装置にインタフェースするステップをさらに含むことができ、インタフェーシングは、タービン発電機から他の掃海装置への電力の「取出し」のための電気出力を含む。
他の掃海装置は超伝導体磁石をさらに備えることができる。
該方法は、他の掃海装置の磁気出力を制御することをさらに含むことが好ましい。
【００１９】
本発明は、直列配列で牽引されるように構成された掃海装置の配列を備えた磁気シグネチャ掃海構成に及び、掃海装置の各々は超伝導体磁石を含み、掃海装置の少なくとも一つは、掃海装置の少なくとも一つに電力を供給するように構成された、水力タービン発電機を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
最初に図１を参照すると、本発明を具現する掃海装置１０は、水力タービン発電機１２と超伝導体磁石構造１４を一つの容器内に組み込んでいる。図１に示した実施形態では、超伝導体磁石構造１４は、長手方向磁石コイル構造１６のみならず、垂直および側方磁気コイル構造１８および２０それぞれをも備える。コイル構造は、高温ＴC超伝導体から形成される。アメリカン・スーパーコンダクタ・コーポレーション製造のマルチフィラメント複合（ＭＦＣ）ワイヤＢＳＣＣＯ−２２２３（Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+δ）またはＹＢＣＯ（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ）の被覆導体複合材（ＣＣＣ）は、ひとたび市販されれば、使用することができる。
【００２１】
掃海装置１０は牽引ケーブル２２に接続され、それは水力タービン発電機１２を利用する内蔵発電のため、ケーブルで電力を供給する能力を設ける必要が無い。出願人は、超伝導体磁石が、内蔵水力タービン発電機を通して生成することのできる必要な磁気出力強度を電力入力に提供することができ、したがって牽引船または車両からケーブルで電力を供給する構成の必要性は除去することができることを認識している。磁石を液体窒素で冷却すると、電力要件は１００Ｗつまり、オーストラリアニューサウスウェールズ州２０１１ガーデン・アイランドのＡＤＩリミテッドによって販売されている、ＡＡＧとして知られるオーストラリアン・アコースティック・ジェネレータで現在使用されているタービンから得られる電力出力の１０％もの低さになる。一実施形態では、超伝導磁石は、水中に投入されスイープとして牽引される前に、牽引船上でクライオクーラを使用して２０Ｋの動作温度まで冷却される。この構成では、超伝導体磁石は、その温度が臨界電流を使用可能な値未満に低減するレベルに上昇するまで、スイープとして使用される。
【００２２】
掃海装置または「スイープ」１０は、タービン発電機１２および超伝導体磁石構造１４を制御するための制御ユニット２４を備える。タービン１２の電力出力、スイープの磁針路、および磁石構造１４の磁気出力をそれぞれ監視するために、センサ２６、３４および２８がさらに設けられる。センサ３４および２８を介して収集されたデータは、図３にさらに詳しく示すように、所定の機雷対策作業のために掃海装置１０を作動させるために、電源装置４２および磁石構造１４の制御においてフィードバック機構で利用することができることは理解されるであろう。センサ２６はタービン出力を監視するために使用することができ、それは、適正な動作電流および電圧が電源装置４２に提供されるように、タービンブレードのピッチを調整することにより制御ユニット２４によって制御される。スイープの速度および深さを監視するために、さらなるセンサを設けることができる。
【００２３】
タービン１２の可変ピッチブレード３０は、牽引プラットフォームのドラッグを調整／低減することも可能であり、よって牽引プラットフォームにおける燃料資源が最も効率的に利用される。タービン速度が増加しすぎると、ピッチが粗くなってタービンシャフトの速度が制限される。タービンの速度または電力出力、および磁石の磁束出力は制御ユニットによって監視され、それはこれらのデータを使用してタービンのブレードピッチを制御し、それは次に牽引プラットフォームにおけるドラッグを制御する。
【００２４】
掃海装置１０はさらに、コマンドステーションと制御ユニット２４との間の通信を促進するために、通信ユニット３２を備える。例示的実施形態では、通信ユニットは、牽引プラットフォームまたは異なる遠隔位置に配置されたコマンドステーションからの無線通信用に構成される。しかし、異なる実施形態では、コマンドステーションと掃海装置１０との間の通信は、音響、誘導、またはケーブル式をはじめ、他の技術により達成できることを、当業者は理解するであろう。
【００２５】
例示的実施形態における制御ユニット２４は、所望の磁気シグネチャのシミュレーションを促進するために、磁石構造１４の磁気出力を時間および／または位置の関数として制御することができる。この制御は、掃海装置１０を地面／機雷位置上の低いレベルで牽引することを可能にし、それは次に最大磁気強度およびしたがって要求される電力を低減することができる。全ての磁気源は、遠距離からは双極子のように見える。磁気双極子による磁束密度は、距離の三乗で反比例して低下する。距離が半分になると、磁束密度は８倍に増加する。掃海装置をより低いレベルで牽引することができると、磁界要件はそれに応じて劇的に低減することができる。
【００２６】
船の磁気シグネチャは二つの成分、すなわち誘導性分および永久成分を有する。船の鉄成分は、建造中および建造後の両方で、地球の磁場に浸漬されている間の機械的振動および温度の変化の結果として獲得した多少の永久磁化、およびそれらが地球の磁場を集中させることによる誘導磁化を有する。地球の磁場における船の方位および地球の表面における船の位置によって、この誘導磁化はときどき永久磁化に加算され、ほかの場合には永久磁化から減算される。この効果をエミュレートするために、超伝導体磁石は、誘導成分および可変成分の和である磁界を発生する必要がある。この磁界は、地球の表面における磁石の方位および位置に応じて変化する。地球の表面における位置は、掃海は小さい領域で行われるので実際の掃海作業中は重要ではないが、スイープが大きい距離を輸送され、掃海活動を世界の異なる部分で実行する場合には、それが関係してくる。他方、スイープの方位が掃海作業中に変化する場合、スイープの方位の変化を反映するように、磁気モーメントを変化させなければならない。この方位は、ジャイロスコープコンパスの形のセンサ３４によって測定され、制御ユニット２４によって監視される。例えば、遠くから、コイルは双極子のように挙動する。船による磁界は双極子の配列としてモデル化することができ、したがって船のシグネチャは一つまたはそれ以上の超伝導コイルの配列によってエミュレートすることができる。磁気モーメントｍおよび位置ベクトルｒを持つ点双極子源による磁界Ｂは、
【００２７】
【数１】
2006510520.tif 000003
によって与えられ、ここで、
【００２８】
【数２】
2006510520.tif 000004
（式中、ＬＭは長手方向の磁化、ＡＭは船舶を横切る方向の磁化、ＶＭは垂直磁化である）、
【００２９】
【数３】
2006510520.tif 000005
（式中、ＰＬＭは長手方向の永久磁化、ＩＬＭは長手方向の誘導磁化である）、
【００３０】
【数４】
2006510520.tif 000006
（式中、ＰＡＭは船舶を横切る方向の磁化、ＩＡＭは船舶を横切る方向の誘導磁化である）、
【００３１】
【数５】
2006510520.tif 000007
（式中、ＰＶＭは垂直方向の永久磁化、ＩＶＭは垂直方向の誘導磁化である）、
θ＝針路、
φ＝緯度、
である。
【００３２】
針路は、ジャイロスコープコンパス３４を使用して測定され、緯度は図３のＧＰＳカード３８を使用して測定される。上の例は、誘導磁化の数値がシドニーで行われた測定に基づくことを想定している。伏角は緯度より高い精度をもたらすかもしれない。
【００３３】
今、図２に目を向けると、本発明は、別の実施形態では、多重磁気源構成１００に拡張することができる。その構成では、図１に関連して前述したタイプの第一または先頭の掃海装置１１０が、多数の別個の磁気源容器１１２、１１４と共に使用される。図２に示す実施形態では、牽引される配列の磁気源容器１１２、１１４は各々、図１に関連して上述した超伝導体磁石構造１４と基本的に同一である超伝導体磁石構造１６を備える。先頭の装置１１０のタービン１２２から他の容器、例えば１１２、１１４の磁石構造１１６への配電のために、先頭の装置１１０と他の容器、例えば１１２、１１４との間に、複合牽引／電力「取出し」ケーブル接続１１８、１２０が設けられる。別の構成では、装置は個々に電力を供給することができ、あるいは後端装置がタービンを持ち、ケーブル接続１１８および１２０を介して先行容器に配布することができる。
【００３４】
ケーブル接続１１８、１２０はまた、先頭装置１１０の制御ユニット１２４と他の容器１１２、１１４の磁石構造１１６との間の制御インタフェース通信をも提供する。他の容器１１２、１１４のセンサ素子１２６から得られたセンサ信号を制御ユニット１２４に伝送するために、さらなる通信リンクが、ケーブル接続１１８、１２０を介して設けられる。したがって、フィードバック機構は、他の容器からのフィードバックおよび先頭容器の内蔵センサ１２８、１３０からのフィードバックを、掃海構成１００全体の電力出力および磁気出力の制御に利用することができることを、当業者は理解するであろう。スイープが船のシグネチャをエミュレート（ポイント毎にコピー）しており、スイープが方向を変えようとする場合、船舶のシグネチャの誘導成分は地球の磁場における船舶の方位に依存するので、この方向変化は磁気出力の変化によって達成しなければならない。速度センサまたはジャイロスコープコンパス１２８は方向の変化を検出し、次いで該変化を制御ユニット１２４に通信する。次いで制御ユニットは、標的船のシグネチャ特性を含むルックアップテーブルおよび上記の式（１）〜（５）を使用して、新しい磁気シグネチャを生成するようにコイルの出力を調整する。ＭＳＭモードで識別された機雷をトリガするための磁気トリガシグネチャを含むルックアップテーブルを提供することもできる。
磁気シグネチャはまた、通信ユニット３２を介して船からスイープに伝送することもできる。
【００３５】
本発明の別の拡張では、水力タービンを例えば先頭装置１１０の超伝導体磁石構造から物理的に分離し、図２に示した構成１００の要素間の接続、例えば１１８、１２０と同様の牽引および電力ケーブル接続を介して、二つの要素を相互接続することによって、モジュール的性質をさらに拡張することができる。
【００３６】
ここで、図３を参照すると、マイクロプロセッサに基づく制御ユニット２４は、三軸磁束磁力計３５を使用して、超伝導体磁石（この例ではソレノイドまたはコイル）１４の出力を監視する。超伝導コイル１４は、超伝導体をその臨界温度未満に維持するために、クライオスタット３６に包封される。全地球測位システム（ＧＰＳ）カード３８は、地球の表面におけるスイープの位置を決定するために使用される。センサ３４および４６はスイープの深さおよび速度をそれぞれ監視し、ジャイロスコープコンパスはスイープの針路を決定する。この深さ、速度、および針路は、ＧＰＳカード３８からの出力および磁束磁力計３５からの出力と一緒に制御ユニット２４に中継返送され、次いで制御ユニットは、コイルが適正な磁気モーメントを発生するように付勢されるように、電源装置４２の設定を調整する。電源装置４２は、タービン発電機１２によって供給されるＡＣ電力を整流し、ＤＣ電流をコイルに提供する。制御ユニット２４はタービン出力２６を監視し、電源装置４２の適正な電流および電圧を維持するように、ピッチ調整サーボ３１を介してタービンブレード３０のピッチを制御する。したがって二つのフィードバックループがあり、一方の３５Ａは磁石の磁気モーメントを制御し、他方の２６Ａはタービンブレードのピッチを制御する。制御ユニット２４は、コイルが最適な磁気出力またはモーメントを持つように付勢されるように、電力装置４２によって供給される電流をセンサ入力に基づいて調整し、制御ユニット２４はまた、適正な動作電圧および電流が電源装置４２に供給されるように、タービンブレードのピッチを制御する。タービン発電機の故障、またはタービン羽根車３０の固着またはジャミングに備えて、再充電可能なバッテリ４８をバックアップとして使用することもできる。
【００３７】
本発明を具現する磁気掃海装置は、類似の先行技術の従来の電磁石掃海システムで使用されている、牽引プラットフォームにおける大きいボラード引張り能力を必要とせず、かつ先行技術の永久磁石掃海システムとは異なり、容易に空輸可能であることを、当業者は理解するであろう。
さらに、特定の実施形態に示した本発明に対し、大まかに記載した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変形および／または変化を施すことができることを、当業者は理解するであろう。したがって、本実施形態はあらゆる点において例証であって、限定ではないとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を具現する単一磁気シグネチャ掃海装置の略図である。
【図２】本発明を具現する多重磁気源掃海装置の略図である。
【図３】本発明の磁気シグネチャ掃海装置の一部を形成するフィードバック制御システムの略機能ブロック図である。
【図１】
2006510520.tif 000008
【図２】
2006510520.tif 000009
【図３】
2006510520.tif 000010
【国際調査報告】
2006510520.tif 000011
2006510520.tif 000012