(57)【要約】本発明は、たとえば船舶の船体のような構造物やプレートから発せられる磁場の強さと方向を測定するための装置と方法の分野に関するものであり、特に、磁場センサを使用する強磁性鋼板によって輻射される磁場と磁化の決定方法を対象とし、それらのセンサはその鋼板に沿って、鋼板に対して従来の位置に配分された方法において、表面エレメントにカッティングすることによってその鋼板をメッシュ化し、実施された鋼板の表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、測定点の座標と誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とに応じて、測定値に関連する磁場の第一のモデル化を行い、メッシュ化、鋼板の厚さ、誘導磁場、材料の可逆的透過性から、鋼板を構成する材料の物理的挙動の第二のモデル化を行い、前記の第一及び第二のモデル化と、前記の磁場センサによって行われた測定から表面エレメントの各々の誘導された恒常的磁化を計算し、表面エレメントの各々の誘導された恒常的な前記磁化と、実施された鋼板の表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、計算点の座標と、誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とから、あらゆる点における鋼板の磁場シグネーチャを計算することを特徴とする方法を対象とする。
2004521350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場センサを使用する強磁性鋼板によって輻射される磁場と磁化の決定方法であって、それらセンサは、その鋼板に沿って、鋼板に対して従来の位置に配分される方法において、
−  表面エレメントにカッティングすることによってその鋼板のメッシュ化を行い、
−  鋼板の実施された表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、測定点の座標と誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とに応じて、測定値に関連する磁場の第一のモデル化を行い、
−  メッシュ化、鋼板の厚さ、誘導磁場、材料の可逆的透過性から、鋼板を構成する材料の物理的挙動の第二のモデル化を行い、
−  前記の第一及び第二のモデル化と、前記の磁場センサによって行われた測定から、表面エレメントの各々の誘導された恒常的磁化を計算し、
−  表面エレメントの各々の誘導された恒常的な前記磁化と、鋼板の実施された表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、計算点の座標と、誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とから、あらゆる点における鋼板の磁場シグネーチャを計算する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第一のモデル化が、以下の式のいずれか一つのような、センサによって測定された磁場と磁化と誘導磁場と形状をつなぐ式によって磁場をモデル化することからなり、
【数１】
2004521350.tif 000043
これらの式において、
Ｍｉは、エレメントｉの磁化合計、すなわち恒常的磁化Ｍｉｐｅｒと、誘導された磁化Ｍｉｉｎｄの和であり、
Ｎｌは、表面エレメントの数であり、
Ｌｉは、表面エレメントの稜部であり、
Ｓｉは、表面エレメントであり、
ｒは、稜部の通常の点と測定点との間の距離であり、
ｎｉは、エレメントに正接した通常の表面のエレメントの稜部ｉにおける法線であり、
ｅは、船体の厚さであり、
すなわち、以下の行列の形をとる行列システムが得られる
【数２】
2004521350.tif 000044
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第二のモデル化が、以下の式のいずれか一つのような、磁化と誘導磁場と材料の可逆的な相対的透過性と形状とをつなぐ式によって、鋼板の磁気挙動をモデル化することからなり、
【数３】
2004521350.tif 000045
これらの式において、
Ｍｊｉｎｄは、表面エレメントｊの誘導された磁化であり、
Ｍｊｐｅｒは、表面エレメントｊの恒常的磁化であり、
Ｎｌは、表面エレメントの数であり、
Ｌｊは、表面エレメントの稜部であり、
Ｓｊは、表面エレメントであり、
ｒｉｊは、表面エレメントｉ及びｊの重心間距離であり、
ｎｊは、エレメントに正接する通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線であり、
ｅは、船体の厚さであり、
すなわち、総合的に以下の行列の形をとる行列システムが得られる
【数４】
2004521350.tif 000046
ことを特徴とする請求項１及び２に記載の方法。
【請求項４】
各表面エレメントの誘導された恒常的磁化の計算が、以下の行列システムの解を求めることによって行われ、その解が
2004521350.tif 000047
であることを特徴とする請求項２及び３に記載の方法。
【数５】
2004521350.tif 000048
【請求項５】
点Ｉにおける鋼板の磁気シグネーチャＳの計算が、以下の式のいずれか一方によって行われ、
【数６】
2004521350.tif 000049
2004521350.tif 000050
は、評価された磁化であり、
Ｎｌは、表面エレメントの数であり（三角末端面または四角末端面）、
Ｌｉは、エレメントの稜部であり、
Ｓｊは、表面エレメントであり、
ｒは、通常の表面エレメントと磁場の計算点の重心間距離であり、
ｎｉは、エレメントに正接した通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線であり、
ｅは、船体の厚さである
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
鋼板の付近に配置された消磁ループシステムを使用することによって、鋼板の磁化またはその磁気シグネーチャを補正する段階を含み、その消磁ループにおいては、強さが調整可能な電流Ｉを発生できることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
鋼板とループの形状に応じて、鋼板上に発生する磁化Ｍ’に電流Ｉをつなぐ、リニアシステムＧを構築する第一段階と、関数
2004521350.tif 000051
を最小化する第二段階とを有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
関数
2004521350.tif 000052
の最小化段階が、最小２乗法によって行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
船舶の船体の磁化と磁気シグネーチャの決定に対する、請求項１から８のいずれか一項による方法の適用。
【請求項１０】
船舶全体の磁化と磁気シグネーチャの決定に対する、請求項１から９のいずれか一項による方法の適用。
【請求項１１】
強磁性構造物の磁化と磁気シグネーチャの決定に対する、請求項１から１０のいずれか一項による方法の適用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、たとえば、船舶の船体のような、構造物またはプレートによって発せられる磁場の方向と強さの測定のための装置及び方法に関するものである。
【０００２】
船内の磁気物質の存在が、一般に磁場異常探知器と呼ばれる磁気シグネーチャの探知手段によって船舶を探知可能及び識別可能にすることが知られている。これらの探知手段は、たとえば、艦艇、機雷、魚雷、ミサイルまたは航空機に搭載させることができる。
【０００３】
船舶の磁気シグネーチャを限定するために、磁気材料を使用する方法が知られている。ただし、常に、船内には強磁性材料が存在する。船舶のコストを抑えるために、強磁性金属船体を製造し、船舶の内部に設けられた磁場センサ（磁力計）と消磁ループを用いて、船体自体に関連した磁場を補正することができる磁場を発生させることが好ましいように思える。
【０００４】
ただし、この補正を行う、好ましくは船体の磁化を決定することが必要である。次に、この磁化を知ることによって、この補正に必要な消磁ループの各々において、電流を決定することができる。
【０００５】
本発明の目標の一つは、磁場センサ（磁力計）を用いて、鋼板（薄い強磁性鋼板）の磁化を評価し、そこから、この鋼板の外のいたるところで鋼板により輻射される磁場を演繹することができる方法を提供することにある。
【０００６】
強磁性材料の磁化は、たとえば地球の磁場のような誘導磁場の影響の下で材料の磁化に相当する誘導磁化と、材料の経時効果によって左右される恒常的磁化の和の結果である。誘導磁化は、完全に決定的要因であり、誘導磁場と鋼板（船体）の形状と材料の相対的透過性とにのみ左右され、反対に、恒常的磁化は、誘導磁場と熱応力と圧力制約、あるいはまた製造条件に応じて時間とともにゆっくりと変化する。これらのパラメータは、非常に数多く、コントロールするのが難しい。したがって、恒常的磁化をモデル化することができず、それが引き起こす磁場の測定値だけが、磁化を評価することができるようになる。この測定値によって、鋼板の磁化の合計を決定するために、測定値を磁化につなげるモデルを構築し、磁化をその演繹するためにモデルを逆にすることが必要である。したがって、逆の問題の解決策に関連したあらゆる問題に直面する。
【０００７】
この問題を回避するために、特許ＦＲ２６７９５１４は、船舶に供えられた消磁ループ内を通る電流の特徴を決定し、変えることができる船舶の磁気シグネーチャの測定と調整のための携帯装置について開示している。
【０００８】
この装置は、海底に設置されるのに適し、自らが発生する信号の伝達及び受信手段によって船舶に接続され、変形可能な一連の環を形成する複数の磁気センサを有する。
【０００９】
船舶の磁気シグネーチャの決定方法は、以下からなる。
−  それらの相対的位置を決定することができるように一連のセンサの環の形状を評価する。
−  前記の一連のセンサ環に対する船舶の位置を決定する。
−  軌道を決定し、前記軌道に従って少なくとも船舶が通る間はセンサから生じるデータを集める。
こうした方法は、必然的に船舶の外側に取り付けられた一連のセンサの環によって、遠くの磁場における目に見える磁化を評価することを可能にするが、船舶の内側に置かれたセンサを用いて異常の磁化を評価することはできない。
【００１０】
現在、内側での測定値から、金属製船体をもつ船舶のシグネーチャを決定するために良く知られている方法の一つは、リニアシステムの逆転によって、磁化でなく、船体のメッシュ化表面の節における磁気負荷と呼ばれる数学的大きさの配分を決定し、その後、定義された基準距離における磁場を演繹することからなる。この方法は、隣接するエレメントとは相関関係のない独立したエレメントとみなされることによって、表面のメッシュ化の各節において負荷を評価しようとする。この解決策は、メッシュ化を規定する節と同じ数の評価パラメータを考慮に入れて、多数のセンサの使用を必要とする。さらに、得られた負荷の配分は必ずしも物理的ではなく、シグネーチャという観点からの結果が不安定になる恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、鋼板の誘導された恒常的磁化の合計を物理的に評価することができる方法を提案することで、これらの不都合を解消することにある。このとき、この磁化は、あらゆる点において磁場を評価するために活用することができ、金属製船体をもつ船舶の基準シグネーチャを評価することができる。さらに、センサは、磁気異常、すなわちプレートまたは船体の内側または外側に置かれることができる。
【００１２】
さらに、評価された磁化は、基準点において評価された磁場ではなく、直接的に、船体の磁化を最小化する消磁ループの電流の計算にもとづく、磁化の直接的補正装置によって活用されることができる。このような補正方法は、どこでも、すなわち、機雷及び魚雷に関連するリスクに対して船体の下と同じように航空機のリスクに対しては上からも、磁場を最小化するという利点を有している。そのことは、探知リスクが空から来るか（航空機によって探知）、または機雷に関連するかによって、船舶の操縦手続きにおいて通常直面する調整の二重の動きを防ぐことが出来る。
【００１３】
本発明は、磁場センサを使用する強磁性鋼板によって輻射される磁場と磁化の決定方法であって、それらのセンサは、その鋼板に沿って、鋼板に対する従来の位置に配分され、以下の特徴を有する方法からなる。
−  表面エレメントをカッティングすることによってその鋼板のメッシュ化を行う。
−  実施された鋼板の表面メッシュ化、その厚さ、測定値、測定点の座標と誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とに応じて、測定値に結びついた磁場の第一のモデル化を行う。
−  メッシュ化、その厚さ、誘導磁場、材料の可逆的透過性から、鋼板を構成する材料の物理的挙動の第二のモデル化を行う。
−  前記の磁場センサによって行われる測定と、前記の第一及び第二のモデル化から表面エレメントの各々の誘導された恒常的磁化を計算する。
−  表面エレメントの各々の誘導された恒常的前記磁化と、実施された鋼板の表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、計算点の座標系及び誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０から、あらゆる点における磁場シグネーチャを計算する。
【００１４】
鋼板とは、ただ一枚の鋼板、もしくは、ある体積空間を画定する鋼板の集合を意味しなければならない。
【００１５】
独自の特徴によれば、この方法は、第一のモデル化が、以下の二つの式のいずれか一方によって磁場をモデル化することを特徴とする。
【数７】
2004521350.tif 000003
これらの式において、
Ｍｉは、エレメントｉの磁化合計もしくは、恒常的磁化Ｍｉｐｅｒと誘導された磁化Ｍｉｉｎｄの和である。
Ｎｉは、表面エレメントの数である。
Ｌｉは、表面エレメントの稜部である。
Ｓｉは、表面エレメントである。
ｒは、稜部の通常の点と測定点との間の距離である。
ｎｉは、エレメントに正接した通常の表面のエレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
すなわち、以下の行列の形をとる行列システムが得られる。
【数８】
2004521350.tif 000004
【００１６】
測定ノイズ及びエラーに対して大きな堅牢性を保証する独自の他の特徴によれば、それによって実際の環境においてこの方法の活用を考えることができるのだが、第二のモデル化は、以下の二つの式のいずれか一方によって、表面エレメントの各々のレベルで磁場をモデル化することからなる。
【数９】
2004521350.tif 000005
これらの式において、
Ｍｊｉｎｄは、表面エレメントｊの誘導された磁化である。
Ｍｊｐｅｒは、表面エレメントｊの恒常的磁化である。
Ｎｌは、表面エレメントの数である。
Ｌｊは、表面エレメントの稜部である。
Ｓｊは、表面エレメントとである。
ｒｉｊは、表面エレメントｉ及びｊの重心間距離である。
ｎｊは、エレメントに正接する通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
すなわち、総合的に、以下の行列の形をとる行列システムが得られる。
【数１０】
2004521350.tif 000006
【００１７】
独自の特徴によれば、表面エレメントの各々の誘導された恒常的磁化の計算は、以下の行列システムの解によって行われる。その解は
2004521350.tif 000007
とする。
【数１１】
2004521350.tif 000008
【００１８】
追加的な特徴によれば、点Ｉにおける鋼板の磁気シグネーチャＳの計算は、以下の式のいずれか一方によって行われる。
【数１２】
2004521350.tif 000009
2004521350.tif 000010
は、評価された磁化である。
Ｎｌは、表面エレメント数である（三角末端面または四角末端面）。
Ｌｉは、表面エレメントの稜部である。
Ｓｉは、表面エレメントである。
ｒは、通常表面エレメントとの重心と磁場の計算点との間の距離である。
ｎｉは、エレメントに正接した通常表面エレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
【００１９】
他の特徴によれは、本発明による方法は、鋼板の磁化または鋼板の付近に配置された消磁ループシステムの使用によるその磁気シグネーチャを補正する段階を有し、それらループにおいては、強さが調整可能な電流Ｉを発生することができ、この段階は、鋼板とループの形状に応じて、鋼板に発生する磁化Ｍ’に電流ＩをつなぐリニアシステムＧを確立し、さらに関数
2004521350.tif 000011
を最小化することもでき、関数
2004521350.tif 000012
の最小化は、最小２乗法によって行うことができる。
本発明による方法は、特に、船舶の船体の磁気シグネーチャの決定と、船舶全体の磁化と磁気シグネーチャの決定にさえも適用することができる。
その方法はまた、強磁性構造の磁化と磁気シグネーチャの決定にも適用できる。
【００２０】
添付の図面を参照して、限定的でなく例示的なものとして与えられた本発明の好ましい実施形態を以下に説明することで、本発明の他の特徴と利点が明らかになるだろう。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態による方法の実施手段を示している。これらの手段は、たとえば磁力計のｎ台の磁気センサＣ１からＣｎを備え、各センサは、これらの信号の処理手段１、ここではマイクロコンピュータに信号を伝送することができる。
【００２２】
このコンピュータ及び前記センサは、船舶の船体２の内側に配置される。
【００２３】
ここに説明された好ましい実施形態による方法は、まず最初に、たとえばコンピュータによって援助された設計によって、各表面の割合を遵守しながら船舶の船体２のモデルを製作し、その後、船体の表面全体に表面メッシュ化が行われ、各表面エレメントは、たとえば、図２に示されているように三角形または四角形で構成することができ、表面エレメントの各々の位置は、あらかじめ定められた三軸基準座標系に対して定義される。
【００２４】
以下の段階は、ｎ台のセンサＣ１からＣｎによって行われた測定値に関連したモデルを構築することからなる。
【００２５】
Ｂと記された測定値に関連するＦと記されたモデルは、船体の表面のメッシュ化、その厚さ、測定値で構成された幾何学モデルの知識と、測定点の座標と誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０（μ０は真空または空気の透過性）を使用する。
【数１３】
2004521350.tif 000013
これらの式において、
Ｍｉは、エレメントｉの磁化合計もしくは、恒常的磁化Ｍｉｐｅｒと、誘導された磁化Ｍｉｉｎｄの和である。
Ｎｉは、表面エレメントの数である。
Ｌｉは、表面エレメントの稜部である。
Ｓｉは、表面エレメントである。
ｒは、稜部の通常点と測定点との間の距離である。
ｎｉは、エレメントに正接した通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
【００２６】
この等式は、数的に以下の行列の形をとる問題に解決をもたらす。
【数１４】
2004521350.tif 000014
このシステムは以下の特徴を有する。
・センサによって行われる測定値を示している。
・先験的に過小評価されている、すなわち未知数より少ない方程式が存在する。
・うまく条件付けされていない、すなわち逆転させるのが難しく、その難しさがセンサの台数を増やしてしまう。
この不都合を解消するために、磁化の物理的挙動のモデルがつくられる。
【００２７】
物理的挙動の総合的な式は、船体の表面メッシュ化とその厚さと、Ｈ０と記された誘導磁場と、μｒと記された材料の相対的透過性とで構成されたモデルの知識を活用する。この式は、以下の非常に一般的な方程式で記すことができる。
【数１５】
2004521350.tif 000015
この式に対して、以下の材料に固有の以下の方程式が加えられる。
【数１６】
2004521350.tif 000016
（１）と（２）を組み合わせると、以下が得られる。
【数１７】
2004521350.tif 000017
ここで、Ｍｐは恒常的磁化であり、Ｍｉは誘導された磁化であり、Ｍは磁化合計である。
Ｍ−Ｍｒ＝Ｍｉなので、以下が得られる。
【数１８】
2004521350.tif 000018
Ｍｉは、同時に、鋼板全体のＭｒとＭｉによってつくられる。こうして、以下の式が得られる。
【数１９】
2004521350.tif 000019
すなわち
【数２０】
2004521350.tif 000020
これらの式において、
Ｍｊｉｎｄは、表面エレメントｊの誘導された磁化である。
Ｍｊｐｅｒは、表面エレメントｊの恒常的磁化である。
Ｎｌは、表面エレメントの数である。
Ｌｊは、表面エレメントの稜部である。
Ｓｊは、表面エレメントである。
ｒｉｊは、表面エレメントｉ及びｊの重心間距離である。
ｎｊは、エレメントに正接する通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
【００２８】
各エレメントについてこの方程式を書くことによって、数的に、以下の行列システムが得られる。
【数２１】
2004521350.tif 000021
ここで、Ｃは鋼板の形状、厚さ、相対的透過性μｒによって左右される行列であり、Ｍｉ及びＭｐはそれぞれ、Ｍ＝Ｍｉ＋Ｍｐとなるような誘導された恒常的磁化である。
このシステムは以下の特徴を有する。
・鋼板の物理的挙動を示している。
・過小評価されている、すなわち未知数より多くの等式をもつ。
・きちんと条件付けされている、すなわち、逆転しやすい。
２つのモデルは、同時に検証されなければならず、そのことが、以下の総合的モデルを構築し、その解を導く。
【数２２】
2004521350.tif 000022
すなわち
【数２３】
2004521350.tif 000023
ここで
【数２４】
2004521350.tif 000024
【００２９】
こうして、システムが過小評価されているにもかかわらず、逆転させるべきＡと記された結果的な行列は、必然的に適切に条件付けられる、したがって逆転しやすく、その行列は、バランス係数の実験による評価も、独自の調節技術の使用も必要ない。特異値への分解によって一般化した逆転は、磁化を再び見つけ出すのに十分である。
逆転は、
2004521350.tif 000025
と記されたＭの評価を得ることができる。
Ｎ＞Ｘをともなう行列Ａ（Ｘ，Ｎ）は、以下の方法で分解できる。
【数２５】
2004521350.tif 000026
ここで、行列Ｐ及びＱは直行する。すなわち：
【数２６】
2004521350.tif 000027
ここで、
【数２７】
2004521350.tif 000028
Ｌは、対角行列であり、その対角エレメントはＡの固有の値である。Ｌは、以下の形を有する。
【数２８】
2004521350.tif 000029
こうして、以下になる。
【数２９】
2004521350.tif 000030
ここでＬ−１は以下の値をとる。
【数３０】
2004521350.tif 000031
【００３０】
固有値ｌｉがゼロの場合には、それはＬ−１においてはゼロに置き換えられる。また、まったく単純に、以下の式からＭの評価
2004521350.tif 000032
が得られる。
【数３１】
2004521350.tif 000033
【００３１】
Ｓと記されたシグネーチャの計算点に関連した、Ａと記されたモデルは、０に記載された測定点に連結されたモデルと同じやりかたで理論的に表される。このモデルは、船体の表面メッシュ化で構成される幾何学的モデルとその厚さの知識、測定値、計算点の座標、誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０（μ０は、真空または空気の透過性である）を利用する。
【数３２】
2004521350.tif 000034
2004521350.tif 000035
は、評価された磁化である。
Ｎｌは、表面エレメントの数である（三角末端面または四角末端面）。
Ｌｉは、エレメントの稜部である。
ｒは、通常の表面エレメントの重心と磁場の計算点との間の距離である。
ｎｉは、エレメントに正接した通常の表面エレメントの稜部ｉにおける法線である。
ｅは、船体の厚さである。
この等式は、数的に以下の行列の形をとる問題に解決をもたらす。
【数３３】
2004521350.tif 000036
したがって、行列の単純な積となる。
【００３２】
補足的な段階は、鋼板の付近に配置された消磁ループの従来のシステムを利用することによって磁気シグネーチャまたは鋼板の磁化を補正することからなり、それらループにおいては、強さが調整可能な電流Ｉを発生することができる。そのためには、船体の形状及び消磁ループを考慮に入れて船体における磁化に電流Ｉをつなぐ、一般に大幅に過大評価された、リニアシステムＧが構築される。こうして、単に以下のように表すことができる。
【数３４】
2004521350.tif 000037
【００３３】
このとき、補正電流Ｉは、以下のように、マトリクスＧの特異値への分解によって一般化された逆転によって評価される。
【数３５】
2004521350.tif 000038
【００３４】
以下の段階は、関数
2004521350.tif 000039
を最小化することからなり、関数
2004521350.tif 000040
のこの最小化は、最小２乗法によって行われる。
【００３５】
先に説明した実施形態による方法は、コンピュータにおいてモデル化されたスチール製船体において利用され、図３に示されたようにその表面メッシュ化が実施された。このモデルは、四角形４または三角形５の形を有する２７１個の表面エレメントを備える。図３に示されているように、３２台のセンサ三軸型ミニ・クルーズ６は船体の内側に配置される。
【００３６】
船体は、地球の磁場を刺激することを余儀なくされないような方法で北側を船首にして置かれた。したがって、非常にすぐれた均質性を有する誘導磁場内におかれた。この磁場の値は以下の通りである。
【数３６】
2004521350.tif 000041
【００３７】
内部センサ６は、船体の独立した構造上に組み立てられた。このようにして、二つのタイプの測定を行うことが可能である。模型内部の磁場の測定と、船体を引き抜いた後に、再び前記構造物を元の場所に置かれた船体を必要としない測定。こうしたアプローチは、単純な減算によって、センサのオフセットに固有の問題を克服しながらも、誘導磁場に対する材料の反応を直接的に測定することを可能にする。このアプローチは微分型と呼ばれる。
【００３８】
船体が、２７１の表面エレメントでメッシュ化されていることから、その結果、９９のデータ、すなわち３２台の三軸センサ６から来る９６の測定値プラス誘導磁場の３つの成分から、識別すべき５４２の未知数が存在する。
【００３９】
次に、以下の三段階が行われた。
−  実施された鋼板のメッシュ化、その厚さ、測定値、測定点の座標軸、誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とに応じて、測定値に関連した磁場の第一のモデル化を実施する段階。
−  メッシュ化、その厚さ、誘導磁場、材料の可逆的透過性から鋼板を構成する材料の物理的挙動の第二のモデル化を実施する段階。
−  前記の磁場センサによって実施される測定値と、第一及び第二のモデル化から、表面エレメントの各々の誘導された恒常的磁化を計算する段階。
【００４０】
この最終段階は、行列の逆転を必要とする。行列を逆転させる前に、特異値への行列の分解を研究することが必要である。その件については、特異値が小さくなればなるほど、システムは逆転しにくくなる。とりわけ、これらの値が０に非常に近くなると、調節方法を実施することが必要になる。それらの調節方法は、３Ｄの問題のために相対的に重くなる。
【００４１】
図４に示されている特異値へのこうした分解は、２つの値のグループを明らかにさせる。第一のグループは、大きな値で構成され、第一のモデル化から出た特異値を対象とする。第二のグループは、はるかにゼロに近い値を有し、非常に不適切な条件化を有する測定システムの直接的なイメージである。したがって、このシステムが総合的な条件付けの質を低下させるが、そうした低下はそれに関連する方程式の数がとても少ないので最小限の測定においてだけですむ。逆転させるべきシステムの総合的特徴は以下の通りである：
より小さい特異値：０．０７５３    条件付け：４００
【００４２】
したがって、特別に配慮する必要なく、一般化された最小２乗法によって、システムは逆転されることができる。したがって、逆転後、誘導された残留磁化が得られ、その和が磁化合計となる。
【００４３】
表面エレメントの各々の磁化は、一方ではその強さが図５に示されている。強くなればなるほど、表面の色は暗くなる。もう一方では、矢印で示された方向が問題となる。
【００４４】
こうして、方程式６を応用することによって、表面エレメントの各々の誘導された恒常的な前記磁化と、実施された鋼板の表面メッシュ化と、その厚さと、測定値と、計算点の座標と誘導磁場Ｂ０＝μ０Ｈ０とから、あらゆる点における鋼板の磁気シグネーチャが計算される。
【００４５】
こうした磁気シグネーチャ、したがってこのように計算された磁気異常のモジュールが図６に示されている。
【００４６】
計算されたシグネーチャの値と現実の値との一致を示すために、ウルトラタイプの７台のセンサが、船体の下方３０ｃｍに位置する水平面内に、しかも船体の軸に垂直に設置され、およそ１ｍの合計距離に渡って規則正しく分配される。
【００４７】
結果は、予測された磁場シグネーチャ１０と測定されたシグネーチャ２０のそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿った成分の正規直交基準座標系の中で表されている図７，８，９に示されている。
【００４８】
各成分は、ナノ・テスラで座標に示され、横座標は船体の対称形平面に対する距離である。
【００４９】
予測されたシグネーチャと測定されたシグネーチャの値との間には非常にすぐれた一致が存在する。その結果、本発明が、磁化と船体の磁場シグネーチャを精密に決定することができることによって、鋼板の付近に配置された消磁ループシステムの使用によって船体の磁化をほぼ全体的に補正することが可能になり、それらのループにおいては、調節可能な強さの電流Ｉを発生させることができる。またそうした補正は、鋼板とループの形状に応じて船体上に発生する磁化Ｍ’に電流ＩをつなぐリニアシステムＧを構築することからなる第一段階と、最小２乗法によって関数
2004521350.tif 000042
を最小化することからなる第二段階を実施することで行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による方法の実施手段を示す図である。
【図２】
好ましい実施形態による方法の各段階のフローチャートである。
【図３】
船体のモデル化とその表面のメッシュ化を示す図である。
【図４】
特異値のスペクトルを示す図である。
【図５】
表面メッシュ化の各表面エレメントの磁化を示す図である。
【図６】
船体の予測された前記磁気シグネーチャを示す図である。
【図７】
正規直交化座標Ｏｘ、ｙ、ｚにおいて、それぞれ、測定され予測された船体の磁気シグネーチャのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿って、成分を示す図である。
【図８】
正規直交化座標Ｏｘ、ｙ、ｚにおいて、それぞれ、測定され予測された船体の磁気シグネーチャのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿って、成分を示す図である。
【図９】
正規直交化座標Ｏｘ、ｙ、ｚにおいて、それぞれ、測定され予測された船体の磁気シグネーチャのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿って、成分を示す図である。
【図２】
2004521350.tif 000053
【国際公開パンフレット】
2004521350.tif 000054
2004521350.tif 000055
2004521350.tif 000056
2004521350.tif 000057
2004521350.tif 000058
2004521350.tif 000059
2004521350.tif 000060
2004521350.tif 000061
2004521350.tif 000062
2004521350.tif 000063
2004521350.tif 000064
2004521350.tif 000065
2004521350.tif 000066
2004521350.tif 000067
2004521350.tif 000068
2004521350.tif 000069
2004521350.tif 000070
2004521350.tif 000071
2004521350.tif 000072
2004521350.tif 000073
2004521350.tif 000074
2004521350.tif 000075
2004521350.tif 000076
2004521350.tif 000077
2004521350.tif 000078
2004521350.tif 000079
【国際調査報告】
2004521350.tif 000080
2004521350.tif 000081
2004521350.tif 000082
2004521350.tif 000083
2004521350.tif 000084
2004521350.tif 000085