Исследование магнитометра

Введение 3
1. Приборы для измерения азимута 5
1.1 Инклинометры 5
1.2 Магнитометры 6
1.3 Магинторезистивные датчики NXP Semiconductors 9
1.4 Магниторезистивные датчики в смартфонах 12
2. Java
2.1 История и происхождение языка 18
2.2 Объектно-ориентированное программирование 21
3. Android
3.1 История создания 26
3.2 AndroidStudio
3.2.1 Особенности среды программирования 31
3.2.2 Структура проекта 32
3.2.3 Симулятор устройства на платформе Android 34
4. Экспериментальная часть
4.1 Работа с приложением 35
4.2 Обработка предварительных измерений 38
4.3 Обработка контрольных измерений 40
Заключение 43
Список литературы 44
Приложения

Купить

В настоящее время каждый день на орбиту запускаются множество спутников для сканирования поверхности Земли. Данные, полученные со спутников, могут быть использованы для изучения природных ресурсов Земли. Также эти данные можно использовать для ориентирования на местности. Для того, чтобы была возможность совершать движение не по направлениям горизонта, а по любым заданным направления, используется азимут.
Азимут — угол между северным направлением и наблюдаемым предметом, применяется для ориентирования на местности. Азимут отсчитывается с помощью компаса: от северного меридиана по часовой стрелке и исчисляется в градусах от 0 до 360. Понятие азимут применяется в топографии, картографии, туризме, авиации, космонавтики, навигации, астрономии и других областях [1]. Для вычисления азимута используются специальные приборы, такие как инклинометр и магнитометр. Последний будет рассматриваться в дипломной работе. Если инклинометры показывают изменение угла наклона для значений осей в трех ортогональных плоскостях, то при работе с магнитометром исследуется магнитное отклонение в точке наблюдения.
Актуальность данной работы заключается в том, что азимут необходим для пилотирования, судоходства, а также с помощью него является возможным создание цифрового компаса.
На данный момент, большинство мобильных магнитометров измеряют значение магнитного поля и пересчитываю эти показания в значения азимутов лишь для горизонтальной плоскости. При изменении угла наклона устройства приложения перестают рассчитывать показания азимута и просят вернуть устройство в горизонтальную плоскость. Новизной данной работы является то, что магнитометр будет считывать значение сразу с трех осей(Х,У,2), и, следовательно, он будет производить измерения при нахождении телефона в любом положении в пространстве. Также одним из нововведений является то, что мобильное приложение будет считывать данные непосредственно с датчиков, расположенных на плате смартфона, в то время как почти все смартфоны для определения местоположения ориентируются по сотовым вышкам.
Цель работы: измерение магнитного поля Земли с помощью датчиков, встроенных в смартфоны.
Поставленная цель требовала решения следующих задач:
1) Создание мобильного приложения с удобным интерфейсом на языке Java, имеющим функцию сохранения результатов работы в виде текстового файла;
2) Проведение эксперимента с целью измерения значений магнитного поля в трех ортогональных плоскостях одновременно;
3) Обработка, полученных с помощью приложения, результатов;
4) Вычисление азимута и его величины в независимости от угла наклона мобильного устройства;
5) Отображение на графике зависимостей данных с осей магнитометра и изменения величины азимута с помощью MATLAB.

Купить