[发明专利]一种超导磁悬浮的寻北装置

权利要求书

1.一种超导磁悬浮的寻北装置，所述的寻北装置包括低温容器(5)、制冷机(6)、防辐射屏(11)、转子腔(9)、超导转子(10)、悬浮线圈(13)、驱动线圈(14)，制冷机(6)安装在低温容器(5)的上端，低温容器(5)内部通过拉杆固定卷筒形状的防辐射屏(11)，超导转子(10)位于转子腔(9)内，转子腔(9)内上下端布置悬浮线圈(13)，驱动线圈(14)布置在超导转子(10)内孔中，其特征在于：所述的装置还包括转台基座(1)、水平转台(2)、水平仪(3)、夹具(4)、方位基准线(7)、传热屏(8)、赤道信号读取图形(12)、极轴传感器(15)、赤道传感器一(16)和赤道传感器二(17)；所述的水平转台(2)安放在转台基座(1)上，低温容器(5)固定在水平转台(2)的夹具(4)上；利用安装在水平转台(2)台面上的水平仪(3)对水平转台(2)和低温容器(5)进行水平调节，使水平转台(2)的旋转轴和低温容器(5)的旋转轴与大地水平面保持垂直，水平转台(2)以地垂线为旋转轴旋转；在防辐射屏(11)筒内布置有传热屏(8)，传热屏(8)通过螺钉固定在制冷机(6)的二级冷头下端；在传热屏(8)内放置转子腔(9)，转子腔(9)的外壁紧贴传热屏(8)的内壁，利用制冷机(6)二级冷头的冷量通过传热屏(8)直接传导冷却转子腔(9)；所述的超导转子(10)在赤道附近位置刻有信号读取图形(12)，赤道传感器一(16)和赤道传感器二(17)正交固定在转子腔(9)上，赤道传感器一(16)和赤道传感器二(17)的光轴在赤道水平面上相互垂直并指向超导转子(10)的球心，赤道水平面与当地水平面平行；方位基准线刻(7)在水平转台(2)上与赤道传感器一(16)的光轴平行。

2.按照权利要求1所述的一种超导磁悬浮的寻北装置，其特征在于：使用所述寻北装置的寻北方法为：通过悬浮线圈(13)和驱动线圈(14)使超导转子(10)悬浮并高速旋转，利用超导转子(10)与转子腔(9)的相对旋转位置变化，通过赤道传感器一(16)和赤道传感器二(17)测量地球自转角速度ω_IE在当地地理纬度为位置的水平分量在赤道传感器二(17)和赤道传感器一(16)的光轴方向上的分量，分别为和再通过计算机计算得到赤道传感器一(16)的光轴与真北方向的夹角α＝arctan(ω₁/ω₂)，即可得到水平转台(2)上的方位基准线(7)与真北方向的夹角α的数值，上述算式中，ω₁通过赤道传感器一(16)测量得到，ω₁的方向为沿着赤道传感器二(17)的光轴方向，ω₂通过赤道传感器二(17)测量得到，ω₂的方向为沿着赤道传感器一(16)的光轴方向。