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6.2 – Magnetômetro

 

            Considerou-se o modelo de um magnetômetro de 3 eixos, no qual os efeitos predominantes são a matriz de correlação do ruído branco (desvio padrão) smag, o viés (“bias”) Bmag, o ganho escalar ou fator de conversão Kmag, e as direções dos eixos de medida do magnetômetro emag junto com eventuais desalinhamentos destes eixos. São descartados no modelo efeitos de não-linearidade e outros. O modelo considerado é dado por:

 

            ,

 

onde wmag é um vetor de variável aleatória gaussiana de média nula e variância unitária, e BT é a direção do campo magnético terrestre no sistema de referência do satélite. Nota-se que o viés neste modelo é referido ao sistema geométrico do satélite, enquanto que o ruído é referido ao sistema do próprio sensor. Embora fosse igualmente possível e provável que o viés seja característico do instrumento, sabe-se, contudo, que efeitos eletromagnéticos a bordo do satélite provocam vieses maiores do que aqueles internos ao sensor. Uma vez que seria possível fixar um magnetômetro num apêndice (de fato, alguns satélites são providos de mastro com magnetômetro na ponta), deve-se neste caso efetuar uma rotação de coordenadas entre ambos os sistemas (geométrico do satélite e do apêndice). A função get_body_rmatrix (Seção 3.6) fornece a matriz de rotação Rs,ap entre o apêndice e o satélite:

 

            ,

 

onde rap é um vetor qualquer referido ao sistema fixado a um apêndice e rs representa as coordenadas deste vetor no sistema geométrico do corpo principal. Caso o magnetômetro seja fixado ao apêndice, então deve-se exprimir o campo magnético neste sistema, o que leva o modelo a

 

            ,

 

e. neste caso, as direções do eixos do magnetômetro emag referem-se ao sistema fixado ao apêndice.

 

            Duas funções foram implementadas para simular um magnetômetro: set_3axis_mag para configurar o sensor e read_3axis_mag para efetuar uma leitura. O campo magnético terrestre é calculado internamente ao invocar a função get_body_geomag_vector, (ver Seção 3.10). Não se deve esquecer de iniciar a geração de variáveis aleatórias com a função s_gaussian_noise. Segue a descrição das funções.

 

·         int set_3axis_mag (int ind_body, matrix3 axis_dir, matrix3 std_dev, vector3 bias, double k_mag);

·         vector3 read_3axis_mag ();