Цель исследования. Разработка физических принципов построения высокочувствительных термонезависимых векторных измерителей слабых геомагнитных полей, состоящих из трех идентичных однокоординатных сенсоров геомагнитных полей ориентированных по осям трехмерного базиса.

Методы. В качестве первичных преобразователей геомагнитных полей предлагается использовать бинарные модули, состоящие из двух автогенераторов сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, в цепи обратной связи которых содержатся идентичные резонаторы, выполненные на основе пленки железо-иттриевого гранта (ЖИГ). ЖИГ-резонатора намагничены в противоположных направлениях по нормали к поверхности пленки. Сигналы с выходов ЖИГ-генераторов поступают на входы смесителя, где выделяется разностная частота СВЧ сигналов. Разностная частота измеряется цифровым частотомером. При наложении внешнего геомагнитного поля возникает сдвиг разностной частоты, который адекватно отражает величину только одной нормальной составляющей геомагнитного поля, совпадающей с направлением базового намагничивания ЖИГ-резонаторов. При этом сдвиги частот, вызванные касательными составляющими поля, а также температурным нагревом ЖИГ-резонаторов, полностью компенсируются.

Результаты. Предложена оригинальная конструкция портативной системы базового намагничивания пленочных ЖИГ-резонаторов. Проведены предварительные испытания лабораторного макета ЖИГ-генератора в составе портативной системы
базового намагничивания. Испытания проводились на прецизионном поворотном стенде. Показано, что порог ориентационной (угловой) чувствительности ЖИГ-генератора не превышает 0.012 град.

Заключение. Предлагаемая методика векторных измерений геомагнитных полей отличается простотой, надежностью и технологичностью. Она может применяться в системах высокоточной геомагнитной навигации, а также в системах мониторинга геомагнитной обстановки для проведения научно-исследовательских, картографических и геолого-разведывательных работ.