Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / Maqnetometr massivlərindən istifadə etməklə təkmilləşdirilmiş dipol modeli əsaslı maqnit pozuntusu kompensasiyası
Mühəndislik

Maqnetometr massivlərindən istifadə etməklə təkmilləşdirilmiş dipol modeli əsaslı maqnit pozuntusu kompensasiyası

Bu tədqiqat mobil robotlarda və oxşar mövqeləndirmə sistemlərində yaxınlıqdakı metal obyektlərin maqnetometr ölçmələrində yaratdığı maqnit pozuntularını azaltmaq üçün ekvivalent maqnit dipol modelinə əsaslanan kompensasiya üsulunu doqquz sensorlu maqnetometr massivinə genişləndirir.

10/08/2026  Veri Anla 32 baxış
Maqnetometr massivlərindən istifadə etməklə təkmilləşdirilmiş dipol modeli əsaslı maqnit pozuntusu kompensasiyası

Bu tədqiqat, mobil robotlarda və benzeri mövqeləndirmə sistemlerinde yaxındaki metal obyektlerin maqnetometr ölçmələrinde oluşturduğu maqnit pozuntularıı azaltmaq üçün ekvivalent maqnit dipolu modeline dayanan bir kompensasiya metoduni doqquz sensorlu bir maqnetometr massivine genişləndirir. Metalik obyektlerin eksperimental kimi ölçülən maqnit parmak izleri kullanılmış, obyektler ekvivalent maqnit dipoluler kimi modellenmiş və dipol pulmetrleri Genetik Alqoritm ilə optimize edilmiştir. Dokuz sensorlü struktur, incelenen ssenariların çoğunda maqnit sahəsi xətalarını 6,64 µT'nin, baş istiqaməti orta mütləq xətasını isə 0,31 rad'ın altında tutmuştur. Düşük və orta mürəkkəbliktaki koşullarda baş istiqaməti xətasında güclü yaxşılaşmaler görülürken, üç metal obyektnin oluşturduğu örtüşen bozulmaların bulunduğu en mürəkkəb ssenarida kompensasiya baş istiqaməti MAE'sini 0,52 rad'dan 0,70 rad'a yükseltmiştir. Bu nəticə, sensor sayistiliknı artırmanın tek başına ekvivalent dipol modelinin fiziki temsil sərhədlarını ortadan kaldırmadığını göstərir.

Türkiyə baxımından tədqiqat; kapalı alan robotları, avtonom platformalar və maqnetometr destekli mövqeləndirmə sistemlerinde metal strukturların oluşturduğu lokal bozulmaların necə ele alınabiləceğine ilişkin texniki bir yaklaşma sunmaktadır. Ancaq tədqiqatda Türkiyə'ye özgü bir ortam, geomaqnit sahəsi və ya sahə tətbiqsı test edilmemiştir. Türkiyə'deki bir tətbiqda lokal maqnit sahəsi vəktörü, robot və sensor geometriyasi, çmərhələdeki metal strukturların dşəbəkəılımı və aktif elektromaqnit mənbəlar yeniden doğrulanmalıdır; tədqiqatdaxın xəta dəyərləri birbaşa Türkiyə'deki bir sisteme aktarılmamalıdır.

Tədqiqatın əsas sualı nədir?

Maqnetometrler Dünya'nın maqnit sahəsiını üç oxde ölçerek istiqamət təxmininde kullanılabilir. Sorun, sensorun yaxınındaki ferromaqnit obyektlerin hard-iron və soft-iron etkirəliyle ölçülən alanı bozmasıdır. Sabit bir sensorde klasik kalibrləmə üsullari yararlı olabilse de hərəkət eden bir robotun çmərhələsindeki pozucu obyektler və bunlara olan uzaklık işmlı değiştiği üçün statik kalibrləmə yanaşması yetərsiz kalabilir.

Tədqiqatın fokuslandığı soru, daha önce dört maqnetometryle dəyərlendirilən ekvivalent dipol tabanlı kompensasiya metodunin sensor yoğunluğu teksturaz maqnetometrye çıkarıldığında daha güvənilir çalışıp tədqiqatyacşəbəkəıdır. Özellikle maqnit sahəsi təxmin xətası, robotun baş istiqaməti xətası və en kötü durum xətalarının sensor sayistilikndan necə etkiləndiği araşdırılmışdır.

Literatürde hedeflenen boşluq nədir?

Önceki üsullar arasında yalnızca bilinen obyektler üçün eğitilmiş süni neyron şəbəkəsi yaklaşmaları və ya tek bir pozucu obyektyi ele alan dipol modelleri mövcuddur. Tədqiqatçıların önceki tədqiqatsında isə birdən çox obyekt üçün dörd sensorlu bir maqnetometr massivi və obyektlerin ekvivalent dipoller kimi modellenmesine dayanan bir metod geliştirilmişti. Mevcut tədqiqatnın özgün katkistilik, bu yanaşması doqquz sensorlu bir diziye genişleterek sensor yoğunluğunun kompensasiya performansı üzərində təsirini eksperimental bozulma vərirəliyle qiymətləndirməsidir.

Tədqiqat xüsusilə passiv ferromaqnit obyektlerin oluşturduğu yarı-statik maqnit pozuntularıa fokuslanmaktadır. Motorlar, güc elektroniği və ya başka aktiv elektrik sistemlərinin oluşturabiləceği zamana bşəbəkəlı maqnit sahəsilar tədqiqatnın kapsamında deyil.

Dipol modeli necə kurulmuştur?

Her pozucu metal obyekt eşdəyər bir maqnit dipol ilə temsil edilmektedir. Bir dipolün sensor mövqeunda oluşturduğu maqnit sahəsi mənbəta şu şəkilde müəyyən edilmişdir:

\[ B_d=\frac{B_T}{|R|^3}A\hat{m} \]

Burada \(B_d\) dipolün oluşturduğu maqnit sahəsiı, \(B_T\) dipol şiddetini, \(|R|\) dipol ilə sensor arasındaki məsafəyi, \(A\) mövqea bşəbəkəlı matrisi və \(\hat{m}\) dipol istiqamət vəktörünü ifade etmektedir. Yönelim vəktörü:

\[ \hat{m}= \left[ (\cos(\alpha)\cos(\beta))\quad (\cos(\alpha)\sin(\beta))\quad \sin(\alpha) \right]^T \]

biçimindedir. Mənbətaki Şekil 1'de \(\beta\), xy düzlemindeki azimut bucşəbəkəını; \(\alpha\) isə xy düzlemine göre yükselme açistiliknı diaqnozmlamaktadır.

Birdən çox pozucu obyekt olduğunda toplam nəzəri bozulma, her bir dipolün alanlarının toplamıdır:

\[ B_d^e=\sum_{p=1}^{P}B_{Dp} \]

Burada \(P\) pozucu obyekt sayistiliknı, \(B_{Dp}\) isə p'inci ekvivalent dipolün oluşturduğu alanı göstərir.

Sensör dizisi Dünya alanını bozulmadan necə ayırmaktadır?

Bozulmuş bir sensor ölçməü üçün əsas ilişki:

\[ E=B_{S_j}^{m}-B_{\mathrm{dis}_j}^{r} \]

şəklindədir. \(E\) Dünya'nın real maqnit sahəsi vəktörünü, \(B_{S_j}^{m}\) j'inci sensorun ölçtüğü alanı və \(B_{\mathrm{dis}_j}^{r}\) eyni mövqedaki real maqnit pozuntusuyı temsil eder.

Birdən çox maqnetometr kullanılmasının əsas avantajlarından biri, iki sensor arasındaki fərqın alınmasıyla ortak Dünya alanı biləşeninin elenebilmesidir:

\[ d_i^m= \left[ B_{S_j}^{m}-B_{S_k}^{m} \right], \qquad j\neq k \]

Dipol modelinin proqnoz ettiği karşılık isə:

\[ d_i^e= \left[ B_{d_j}^{e}-B_{d_k}^{e} \right] \]

kimi hesaplanır. Böylece optimallaşdırma, sensor çiftleri arasındaki ölçülən fərqlarla modelin proqnoz ettiği fərqları birbirine yaklaştırmaya çalışır.

Optimizasyon fonksionu necə tədqiqatktadır?

Tədqiqatda minimize edilən toplam uyğunluq fonksionu:

\[ f=f_1+f_2 \]

şəklindədir. Birinci terim sensor çiftleri arasındaki x, y və z biləşeni fərqlarının model tarafından ne kadar iyi yeniden üretildiğini ölçür:

\[ f_1= \sum_{i=1}^{I} \left( |d_{xi}^{m}-d_{xi}^{e}|+ |d_{yi}^{m}-d_{yi}^{e}|+ |d_{zi}^{m}-d_{zi}^{e}| \right) \]

Burada \(I\), kullanılan sensor çiftlerinin toplam sayistilikdır.

İkinci terim, kompensasiya sonrası proqnoz edilən Yer maqnit sahəsinın büyüklüğünün bilinen büyüklükten yawsını cezalandırmaktadır:

\[ f_2= \sum_{j=1}^{J} |E^{m}-E_j^{e}| \]

\(J\) toplam sensor sayistilikdır. Tahmin edilən alan büyüklüğü:

\[ E_j^{e}=\left\|\mathbf{E}_j^{e}\right\| \]

və ilgili alan vəktörü:

\[ \mathbf{E}_j^{e}=B_{S_j}^{m}-B_{d_j}^{e} \]

ilişkisiyle elde edilir. Böylece alqoritm yalnız sensorler arasındaki uzaysal fərqları değil, kompensasiya edilən alanın bilinen geomaqnit sahəsi büyüklüğüyle uyumunu da dikkate almaktadır.

Eşdəyər dipol niyə obyektnin merkezine sabitlenmemiştir?

Tədqiqatda önceki tədqiqatda diaqnozmlanan ikinci metod istifadə edilmişdir. Gerçek metal obyektler ideal bir noktasal dipol olmadığı üçün ekvivalent dipolün algılama sistemi tarafından belirlenen obyekt merkezine sabitlenmesi model xətasını artırabilir. Buna görə dipolün obyektnin fiziki hacmi üçünde hərəkət etmesine izin vərilmişdir.

Dipol momenti:

\[ m_d=B_T\hat{m} = B_T \left[ (\cos(\alpha)\cos(\beta))\quad (\cos(\alpha)\sin(\beta))\quad \sin(\alpha) \right]^T \]

kimi ifade edilmektedir. Algılama sisteminin vərdiği obyekt mövqeu \(p_{DS}\) üzerine üçkomponentli bir kaydırma vəktörü eklenmiştir:

\[ \Delta p= \left[ \Delta x\quad \Delta y\quad \Delta z \right]^T \]

və düzeltilmiş ekvivalent dipol mövqeu:

\[ p_d=p_{DS}+\Delta p \]

kimi müəyyən edilmişdir. Kaydırma biləşenleri obyektnin fiziki hacmiyle sərhədlandırılmıştır. Böylece her aşkarlama edilən obyekt üçün üç dipol momenti biləşeni və üç mövqe kaydırma biləşeni olmak üzere toplam altı pulmetr optimize edilmektedir.

Şekiller təcrübəin fiziki mantığını necə göstərir?

Şekil 2, teksturaz maqnetometrnin 3 × 3 düzen üçünde yer aldığı təkərli bir robot örneğini göstərir. Robot üzerindeki algılama sistemi çmərhələdeki obyektlerin mövqeunu sşəbəkəlamakta; kırmızı obyektler maqnit pozuntusu oluşturan, sarı obyekt isə bozulma oluşturmayan örneği temsil etmektedir. Bu şema metodun hedeflenen mobil robot tətbiqsını açıqlamaktadır; tədqiqatdaki doqquz sensorlu qiymətləndirmə isə birbaşa bu fiziki robot üzerinde eyni vaxtlı teksturaz sensorle realleştirilmemiştir.

Şekil 3'te ABB robot qolu ilə eyni ölçmə bölgesinin önce metal obyekt varken, ardından obyekt olmadan taranması gösterilmektedir. İki ölçməün fərqı alınarak yalnız obyektnin oluşturduğu maqnit barmaq izi çıkarılmıştır. Aynı şəkilde sunulan istilik haritası, C biçimli metalik bir strukturnın çmərhələsinde alanın mövqea göre pozitiv və mənfi yönde değişebildiğini göstərir.

Şekil 4, real təcrübə düzenini və ölçmə sahəsinı göstərir. Alan 46 × 10 cm büyüklüğünde və 1 cm intervallı noktalarla örneklenmiştir. Düzenekte iki C-formalı metal struktur və bir axın ölçən istifadə edilmişdir. Bu obyektler aktif maqnit sahəsi üretmek yerine Dünya'nın maqnit sahəsiını lokal kimi bozmuştur.

Şekil 5, doqquz sensorlu dizinin ölçmə xəritəsindaki izlediği yolu və hesablama zincirini göstərir. Dizi 405 mövqedan oluşan, noktalar arasında 1 cm bulunan bir yol boyunca oflayn kimi yeniden yaradılmışdır. Referans sensor s1 yolu izlerken diğer sekiz sensor komşu ölçmə noktalarından alınmış vərilərle temsil edilmiştir.

Verianla Livə: Maqnit bozulmanın ölçməden kompensasiyaye kadar işlenişi

Bu proses, tədqiqatdaki Şekil 5b'de vərilən qiymətləndirmə zincirinin türk dililəştirilmiş gösterimidir. Adımlar mənbə tədqiqatdaxın sıraya dayanmaktadır; yeni təcrübə mərhələsı eklenmemiştir.

AşamaAçıklamaMənbə
1. Bozulmanın çıkarılmasıMetalik obyekt varken və yokken ölçülən alanların fərqından eksperimental maqnit pozuntusu haritası elde edilir.Şekil 3; Bölüm 3.1
2. Dünya alanının eklenmesiÇıkarılan bozulma alanı, referans Yer maqnit sahəsi ilə sayısal kimi birleştirilir.Şekil 5b; Bölüm 3.2
3. Yolun seçilmesiDokuz sensorlü sanal dizinin dəyərlendirilmesi üçün ölçmə torsı üzerinde 405 noktalı yol seçilir.Şekil 5a; Bölüm 4
4. Dizi ölçmələrinin oluşturulmasıHer yol noktasında s1–s9 sensorlerinin karşılık gelen ölçmələri və obyektlerin dizi referansındaki mövqeları belirlenir.Şekil 5b; Bölüm 4
5. Genetik Alqoritm optimallaşdırmauUygunluk fonksionu kullanılarak ekvivalent dipol pulmetrleri və mövqe düzeltmeleri kestirilir.Denklem 7–14; Bölüm 4
6. Dipol tabanlı bozulma təxminiKestirilən dipol pulmetrlerinden sensorlerdeki nəzəri maqnit pozuntusu hesaplanır.Denklem 1–3; Şekil 5b
7. Telafi və Dünya alanı təxminiKestirilən bozulma ölçməden çıkarılarak geomaqnit sahəsi yeniden hesaplanır.Denklem 11; Şekil 5b
 

Verianla Livə: Görselleştirme, bu məqalədeki görünür bilimsel vəri cədvəlsundan tarayıcıda oluşturulur. Tablo bilimsel mənbə-of-truth kimi korunur.

Baş istiqaməti necə qiymətləndirilmişdir?

Telafinin real bir robot mövqeləndirmə sistemindeki mümkün etkisini qiymətləndirmək amacıyla yatay maqnit sahəsi biləşenlerinden baş istiqaməti hesablanmışdır:

\[ \theta= \arctan\left( \frac{B_y}{B_x} \right) \]

\(B_x\) və \(B_y\) istiqamətin hesaplandığı maqnit sahəsi biləşenleridir. Her yol noktasında bozulmasız referans istiqamət \(\theta^t\), kompensasiyasiz bozulmuş istiqamət \(\theta^d\) və kompensasiya sonrası kestirilən istiqamət \(\theta^e\) müqayisə edilmişdir.

Telafinin göreli başaristilik ayrıca şu yaxşılaşma nisbətiyla hesablanmışdır:

\[ I= \frac{E_N-E_Y}{E_N} \times100 \]

Burada \(E_N\), kompensasiya uygulanmayan xəta metriğini; \(E_Y\) isə kompensasiya sonrasındaki eyni xəta metriğini ifade etmektedir. Negatif \(I\) dəyəri kompensasiyanin xətayı azaltmaq yerine artırdığı anlamına gelir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

  • Dokuz sensorlü struktur, incelenen ssenariların büyük bölümünde maqnit pozuntusu kompensasiyasini və baş istiqaməti təxminini iyiləştirmiştir.
  • Düşük və orta mürəkkəbliktaki ssenarilarda doqquz sensorlu struktur, dörd sensorlu strukturya göre daha güclü göreli baş istiqaməti xəta azaltma eğilimleri göstərmişdir.
  • Senaryo 3'te baş istiqaməti MAE yaxşılaşmasi dörd sensorlu struktur üçün %13,33 iken doqquz sensorlu struktur üçün %52,83 olmuştur.
  • Senaryo 4'te doqquz sensorlu struktur baş istiqaməti MAE'sinde %41,51 yaxşılaşma sşəbəkəlarken dörd sensorlu strukturda dəyər %10,00'dır.
  • Karmaşık və örtüşen maqnit pozuntuları, eşdəyər ideal dipol yanaşmasının temsil doğruluğunu azaltmaqtadır.

Tədqiqatnın desteklemediği və ya test etmediği nəticələr

  • Dokuz sensorlü fiziki bir robot üzerinde real vaxtlı və eyni vaxtlı sensor ölçməü doğrulanmamışdır; dizi eksperimental bozulma haritalarından oflayn kimi yeniden yaradılmışdır.
  • Dört və doqquz sensorlu strukturların tamamen eyni geomaqnit koşullarda kontrollü birbaşa müqayisəsı strukturlmamıştır.
  • Aktif elektrik sistemlerinden mənbəlanan zamana bşəbəkəlı maqnit pulzitler dəyərlendirilmemiştir.
  • Her tür metal obyektnin ideal bir dipolle yeterli dəqiqlikta temsil ediləbiləceği gösterilmemiştir.
  • Senaryo 5'te sensor sayistiliknın artırılması baş istiqaməti MAE'sini iyiləştirmemiş, tərsine xəta artmışdır.
  • Tədqiqat müəyyən bir ticari mobil robot sisteminde uzun dörütubət sahə başaristilik və ya sənaye etibarlılıq garantisi təqdim etmir.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Sınaqsel bozulma vərirəli necə əldə edilmişdir?

Maqnit parmak izleri, HMC5883L üç oxli vəktör maqnetometrnin uc element kimi bşəbəkəlandığı ABB IRB140 sənaye robot qolu kullanılarak ölçülmüşdür. Her mövqe üçün önce metal obyekt mevcutken bozulmuş ölçmə, ardından obyekt bulunmazken bozulmasız ölçmə alınmıştır. Bozulmasız alan bozulmuş ölçməden çıkarılarak incelenen obyektnin lokal maqnit etkisi izole edilmiştir.

Ölçüm alanı 46 × 10 cm'dir və noktalar 1 cm intervallarla örneklenmiştir. Izgara 11 trayektoriyaden oluşmakta, her trayektoriyade 47 ölçmə nöqtəsi mövcuddur. Gürültüyü azaltmaq amacıyla her noktadaki ölçmə 100 örnek üzerinden ortalanmıştır.

İncelenen metal obyektler iki C-formalı struktur və bir axın ölçəndir. Həmçinin bazı ssenarilarda maqnit olmayan bir obyekt de algılama sisteminin metalik olmayan obyektler karşistilikndaki davranışını qiymətləndirmək amacıyla konfigürasyona eklenmiştir.

Beş təcrübə ssenarisu

SenaryoPos 1Pos 2Pos 3Karmaşıklık
11 metal obyekt——Tek pozucu obyekt
21 metal obyekt1 metalik olmayan obyekt—Bozucu + pozucu olmayan obyekt
31 metal obyekt1 metal obyekt—İki maqnit pozuntusunın birleşimi
41 metal obyekt1 metal obyekt1 metalik olmayan obyektİki pozucu + bir pozucu olmayan obyekt
51 metal obyekt1 metal obyekt1 metal obyektÜç örtüşen maqnit pozuntusu

Bozulma alanları qiymətləndirmə sırasında \([16,\ 16,\ 43]^T\) µT referans Dünya maqnit sahəsi vəktörüyle birleştirilmiştir. Bu vəktörün büyüklüğü 48,6 µT'dir.

Dokuz sensorlü dizi necə yaradılmışdır?

Dokuz maqnetometr s1–s9 düzlemsel bir dizide düzenlenmiştir. Ancaq tədqiqatda fiziki kimi teksturaz ayrı HMC5883L sensoruyle eyni vaxtlı qeyd strukturlmamıştır. Robot koluyla daha önce ölçülən maqnit sahəsi haritalarındaki komşu noktalar kullanılarak teksturaz sensorun eyni anda yapacşəbəkəı ölçmələr oflayn kimi yeniden yaradılmışdır.

Dizi rijit bir struktur kimi kabul edilmiş və sensorlerin birbirlerine göre mövqe və istiqamətleri yol boyunca sabit tutulmuştur. s1 referans sensoru kimi istifadə edilmişdir. Seçilən yol, trajectory 1'in 45. noktasından başlayıp trajectory 11'in 1. noktasında sona ermekte və toplam 405 noktadan oluşmaktadır. Ardışık noktalar arasındaki məsafə 1 cm'dir.

Genetik Alqoritm ayarları

  • Yazılım: MATLAB R2025b və tədqiqatçılar tarafından geliştirilən xüsusi kod.
  • Optimizasyon: Genetik Alqoritm (GA).
  • Dipol momenti arama sərhədları: \([±3,5,\ ±3,5,\ ±3,5]^T\) m²A.
  • Her obyekt üçün optimallaşdırılan pulmetr: 6.
  • GA populyasiya büyüklüğü: 200.
  • Maksimum iterasiya: 6000.
  • Mövqe kaydırma sərhədı: Algılanan obyektnin fiziki hacmi.
  • Dəyərlendirme metrikleri: MAE və Maximum Absolute Error (MaxAE).
  • Dəyərlendirilən çıktılar: x, y, z maqnit sahəsi biləşenleri, alan büyüklüğü və baş istiqaməti.

Dokuz sensorlü dizinin kəmiyyət nəticələri

Aşşəbəkəıdaki cədvəl mənbə tədqiqatın Tablo 1'indeki doqquz sensorlu dizi nəticələrinı göstərir. N, kompensasiyasiz; Y isə kompensasiya uygulanmış durumu ifade etmektedir.

SenaryoMAE x (µT)MAE y (µT)MAE z (µT)MAE büyüklük (µT)Baş MAE (rad)MaxAE x (µT)MaxAE y (µT)MaxAE z (µT)MaxAE büyüklük (µT)Baş MaxAE (rad)
1N11,256,074,383,580,5664,5228,4811,3025,183,10
1Y1,611,130,580,150,0828,948,094,061,891,44
2N11,256,074,383,580,5664,5228,4811,3025,183,10
2Y2,382,630,980,140,1414,5811,894,541,280,71
3N11,877,897,539,600,5357,6324,1814,4628,753,11
3Y5,294,622,220,260,2520,5515,628,352,711,47
4N11,877,897,539,600,5357,6324,1814,4628,753,11
4Y6,645,972,570,210,3132,2229,1918,233,043,11
5N11,277,877,559,570,5257,6524,3314,3728,463,11
5Y10,026,992,880,270,7040,3730,4411,612,002,95

En elvərişli Senaryo 1'de baş istiqaməti MAE'si 0,56 rad'dan 0,08 rad'a düşmüşdür. Maqnit alan büyüklüğü MAE'si eyni ssenarida 3,58 µT'den 0,15 µT'ye geriləmiştir. Senaryo 2 və 3'te de hem maqnit sahəsi hem istiqamət xətalarında belirgin eniş əldə edilmişdir.

Senaryo 4'te kompensasiya baş istiqaməti MAE'sini 0,53 rad'dan 0,31 rad'a düşürmüş; lakin baş istiqaməti MaxAE dəyəri 3,11 rad kimi değişmeden kalmıştır. En mürəkkəb Senaryo 5'te isə maqnit sahəsi büyüklüğü MAE'si 9,57 µT'den 0,27 µT'ye düşmesine karşın baş istiqaməti MAE'si 0,52 rad'dan 0,70 rad'a yüksəlmişdir. Bu ayırma, yalnız maqnit sahəsi büyüklüğü xətasına bakarak istiqamət performansı hakkında dəqiq sonuca gidiləmeyeceğini göstərir.

Şekil 6 və Şekil 7 nə göstərir?

Şekil 6, Senaryo 1 boyunca s1 sensorunun bozulmuş ölçməünü, real Yer maqnit sahəsinı və kompensasiya sonrası kestirilən alanı x, y, z və büyüklük biləşenleri üçün müqayisəktadır. Yörüngenin ilk kısmında sensor massivi metal obyektye daha yaxın olduğu üçün bozulmuş sinyalde büyük yawlar görülmektedir. Kestirilən alan ümumi kimi referans alana yaklaşsa da başlanğıc kesimindeki qalıq xətalar daha büyüktür.

Şekil 7 eyni ssenarinun baş istiqaməti sonucunu göstərir. Bozulmuş ölçməden hesablanan istiqamət xüsusilə metal obyektye yaxın ilk bölümlerde büyük sıçramalar gösterirken kompensasiya edilmiş istiqamət referans eğilime çok daha yaxın kalmaktadır. Tədqiqatçılar bu mövqea bşəbəkəlı xəta artımını real obyektnin maqnit imzasının ideal bir dipol davranışından yawsıyla ilişkiləndirmektedir.

Dokuz sensor ilə dört sensor arasındaki fərq

Dört sensorlü önceki təcrübə ilə mevcut doqquz sensorlu təcrübə tamamen eyni koşullarda realleştirilmemiştir. Önceki qiymətləndirməde kullanılan referans Dünya alanı \([6,5,\ 6,5,\ 25]^T\) µT iken mevcut tədqiqatda \([16,\ 16,\ 43]^T\) µT istifadə edilmişdir. Həmçinin önceki yol 450 nokta, mevcut yol 405 noktadır. Tədqiqatçılar dörd sensorlu vərirəli mevcut 405 noktalı yol ilə yeniden hesaplamış olsa da geomaqnit sahəsi fərqı geriye dönük kimi gideriləmemiştir.

Buna görə aşşəbəkəıdaki yüzdeler iki sistem arasında tamamen kontrollü bir mutlak üstünlük testi kimi değil, her struktur üçündeki kompensasiya davranışının göreli müqayisəsı kimi dəyərlendirilmelidir.

Verianla Livə: Baş istiqaməti MAE'sindeki göreli yaxşılaşma

Dəyərler mənbə tədqiqatın Tablo 3'ündeki baş istiqaməti MAE yaxşılaşma yüzdeleridir. Pozitif dəyər xəta azalmasını, mənfi dəyər isə kompensasiya sonrasında xəta artımını göstərir.

Senaryo9 sensor MAE yaxşılaşmasi (%)4 sensor MAE yaxşılaşmasi (%)Mənbə
Senaryo 185,7177,97Tablo 3
Senaryo 275,0058,47Tablo 3
Senaryo 352,8313,33Tablo 3
Senaryo 441,5110,00Tablo 3
Senaryo 5-34,62-18,18Tablo 3
 

Verianla Livə: Görselleştirme, bu məqalədeki görünür bilimsel vəri cədvəlsundan tarayıcıda oluşturulur. Tablo bilimsel mənbə-of-truth kimi korunur.

Senaryo 1'de doqquz sensorlu dizi baş istiqaməti MAE'sini %85,71, dörd sensorlu dizi %77,97 azaltmışdır. Senaryo 3'te fərq daha belirgindir: teksturaz sensor üçün %52,83, dört sensor üçün %13,33 yaxşılaşma hesablanmışdır. Senaryo 4'te teksturaz sensor %41,51 yaxşılaşma gösterirken dörd sensorlu struktur %10,00 seviyesinde kalmıştır.

Senaryo 5, metodun sərhədını açıq biçimde göstərir. Üç metal obyektnin örtüşen bozulmaları altında doqquz sensorlu dizide yaxşılaşma nisbəti −%34,62, dörd sensorlu strukturda −%18,18'dir. Başka bir ifadeyle bu ssenarida her iki sistemde de kompensasiya baş istiqaməti orta xətasını artırmış və bozulma doqquz sensorlu strukturda daha belirgin olmuştur. Tədqiqatçılar bunun sensor sayistilikndan çok ideal ekvivalent dipol modelinin mürəkkəb real maqnit sahəsiı temsil etme sərhədıyla ilişkili olduğunu vurğulayır.

En kötü durum xətalarında da doqquz sensorlu struktur ilk üç ssenarida daha güclü göreli yaxşılaşmaler göstərir. Tablo 3'te teksturaz sensor üçün baş istiqaməti MaxAE yaxşılaşmaleri sırasıyla %53,55, %77,10 və %52,73 iken dörd sensorlu struktur üçün %36,86, %3,53 və %3,53'tür. Senaryo 4'te doqquz sensorlu struktur üçün baş MaxAE yaxşılaşmasi %0,00, Senaryo 5'te isə %5,14'tür.

Bilimsel nəticə necə sərhədlandırılmalıdır?

Tədqiqatın vərirəli sensor yoğunluğunu artırmanın çoğu ssenarida kompensasiyayi güclendirebildiğini göstərir; lakin başarı yalnız sensor sayistilikna bşəbəkəlı deyil. Özellikle güclü və birbirine örtüşen maqnit pozuntularıda real obyektleri tek ideal dipollerle temsil etmek yetərsiz kalabilmektedir. Tədqiqatçılar gelecekte daha kompakt dizi geometriyalerinin, daha küçük məkan yayılmasıın və çoxqatlı sensor strukturlandırmalarının araştırılmasını təklifktedir.

Həmçinin doqquz sensorlu dizinin mevcut tədqiqatda eksperimental alan haritalarından oflayn oluşturulduğu unutulmamalıdır. Buna görə tədqiqat, fiziki doqquz sensorlu bir robot üzerinde real vaxtlı hesablama yükünü, real sensorler arası istehsal fərqlərinı və ya hərəkətli ortamda eyni vaxtlı algılama başaristiliknı birbaşa test etmemektedir.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Enhanced Dipole Model-Based Magnetic Disturbance Compensation Using Magnetometer Arrays

Müəlliflər və sıraları: Massimo Stevəntilyatoroni; Imre Kovács; Ákos Odry; Peter Sarcevic.

Eş katkı/eş birinci müəllif: Mənbəta eş birinci və ya eş katkı beyanı belirtilmemiştir.

Sorumlu müəllif: Massimo Stevəntilyatoroni.

Qurumlar:
1. Doctoral School of Applied Informatics and Applied Mathematics, Obuda Univərsity, 1034 Budapest, Hungary.
2. Department of Mechatronics and Automation, Faculty of Engineering, Univərsity of Szeged, 6725 Szeged, Hungary.

Mənbə növü: Hakemli tədqiqat məqaləsi.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI.

Cilt / məqalə numarası: 14 / 613.

DOI: 10.3390/machines14060613

Alınma tarihi: 27 Nisan 2026.

Revizyon tarihi: 21 Mayıs 2026.

Kabul tarihi: 26 Mayıs 2026.

Yayın tarihi: 28 Mayıs 2026.

Resmî nəşr bşəbəkəlantistilik: https://www.mdpi.com/2075-1702/14/6/613

DOI bşəbəkəlantistilik: https://doi.org/10.3390/machines14060613

Lisans: Creativə Commons Attribution (CC BY). Mənbə tədqiqat açıq girişlidir.

Maliyyələşmə: Tədqiqat, Macaristan National Research, Devəlopment, and Innovation Fund tarafından FK_22 maliyyələşmə şeması kapsamındaki 142790 numaralı proje vturşuəçilığıyla desteklenmiştir.

Məlumat əlçatanlığı: Tədqiqatçılar tədqiqatın özgün katkılarının məqalə üçünde bulunduğunu, ek soruların sorumlu müəllifa yöneltiləbiləceğini bildirir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmiştir. Maliyyələşmə sşəbəkəlayıcıların tədqiqat tasarımında, vəri toplama və analizinde, yorumlamada, məqalə yazımında və ya yayımlama kararında rolü olmadığı qeyd edilmişdir.

Müəllif katkıları: Kavramsallaştırma Massimo Stevəntilyatoroni və Peter Sarcevic; metod Massimo Stevəntilyatoroni və Peter Sarcevic; yazılım Massimo Stevəntilyatoroni; doğrulama Massimo Stevəntilyatoroni, Imre Kovács və Ákos Odry; biçimsel analiz Massimo Stevəntilyatoroni, Peter Sarcevic və Ákos Odry; tədqiqat Massimo Stevəntilyatoroni və Imre Kovács; mənbəlar Ákos Odry və Peter Sarcevic; vəri düzenleme Massimo Stevəntilyatoroni və Imre Kovács; ilk taslak Massimo Stevəntilyatoroni; gözden geçirme və düzenleme tüm müəlliflər; vizualleştirme Massimo Stevəntilyatoroni; danışmanlık və proje yönetimi Ákos Odry və Peter Sarcevic; maliyyələşmə temini Ákos Odry və Peter Sarcevic tarafından həyata keçirilmişdir.

Bilimsel içerik sərhədı: Bu Verianla yazistilikndaki eksperimental nəticələr, sayılar, üsullar, formüller və yorum sərhədları yalnız incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış mənbə istifadəı yalnızca bibliyoqraf kimlik və nəşr durumunun doğrulanmasıyla sərhədlandırılmış; dış mənbəlardan yeni bilimsel tapıntı eklenmemiştir.

Temel metodoloji məhdudiyyətlər: Dokuz sensorlü dizi fiziki eyni vaxtlı teksturaz sensor kaydı yerine robot qoluyla elde edilmiş maqnit sahəsi haritalarından oflayn yaradılmışdır. Dört və teksturaz sensor təcrübəlerinin referans Dünya maqnit sahəsiları eyni deyil və bu niyəle müqayisə tamamen kontrollü birbaşa təcrübə kimi yorumlanamaz. Metod passiv ferromaqnit obyektlerin yarı-statik bozulmalarına yöneliktir; aktiv elektrik sistemlərinin zamana bşəbəkəlı maqnit pozucuları dəyərlendirilmemiştir. Üç metal obyektnin örtüşen alanlarından oluşan en mürəkkəb ssenari, ideal ekvivalent dipol yanaşmasının temsil sərhədını ortaya koymuştur.

Görsel və Verianla Livə notu: Tədqiqat CC BY lisənziyalı olmakla birlikdə bu məqaləde özgün şəkiller bire bir kopyalanmamış; Şekil 5'teki metod axını və Tablo 3'teki sayısal müqayisə mənbə sadakati korunarak görünür HTML vəri cədvəllarına aktarılmıştır. Verianla Livə qatı bu cədvəlları runtime'da vizualleştirir; cədvəllar bilimsel mənbə-of-truth kimi kalır.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy