Un instrument qui mesure le vecteur du champ magnétique local (amplitude et direction) par rapport au référentiel du capteur, couramment utilisé pour la détermination du cap, l'estimation d'attitude et la détection d'anomalies magnétiques sur satellites, avions et véhicules.

Principe

Fonctionne en détectant la densité de flux magnétique avec des technologies telles que fluxgate, pompage optique, magnétorésistif (AMR/GMR) ou effets Hall ; produit un vecteur tri-axial généralement calibré en gain, offset et corrections pour influences soft/hard-iron afin de représenter le champ B ambiant.

Démonstration

Un petit satellite embarque un magnétomètre fluxgate tri-axial sur un bras déployable pour minimiser la contamination magnétique du vaisseau. Le logiciel de vol compare les vecteurs mesurés à un modèle de champ géomagnétique pour calculer une attitude grossière et détecter les perturbations magnétiques lors des manœuvres.

Mauvaise application

Utiliser les lectures du magnétomètre pour un cap absolu sans compenser les matériaux ferromagnétiques proches, les courants commutés ou les sources magnétiques embarquées non modélisées, entraînant des biais de cap et des estimations d'attitude erronées.

Conséquence

Appliqué avec calibration et modélisation, le magnétomètre fournit une référence absolue passive et continue qui aide la navigation et le contrôle d'attitude, en particulier comme complément basse consommation aux trackers d'étoiles et UMI dans les scénarios de capteurs limités.

Inversion

Inverser le concept en s'appuyant uniquement sur des capteurs inertiels (UMI) ou des chercheurs d'étoiles pour le cap et l'attitude ; cette inversion renonce à la référence du champ global fournie par le magnétomètre et accepte l'accumulation de dérive inertielle ou la dépendance à la visibilité des étoiles.

Limite

Le périmètre couvre les capteurs mesurant localement le champ magnétique vectoriel à bord d'un véhicule. Exclut les magnétomètres scalaires destinés uniquement à la gradiométrie ou aux levés géophysiques sans contexte d'attitude ; la précision décline dans les régions à champ faible ou fortement perturbé et en présence d'interférences magnétiques embarquées.

Tension sémantique

Tension entre 'magnétomètre' en tant que capteur vectoriel de champ et le terme courant 'boussole' qui implique un cap local immédiatement correct : le magnétomètre mesure le champ B brut qui doit être modélisé et compensé avant de fournir un cap fiable.

Synthèse

Un magnétomètre est un capteur vectoriel calibré du champ magnétique local fournissant des mesures du B ambiant qui, une fois fusionnées avec des modèles et d'autres capteurs, offrent une référence d'orientation absolue et une conscience de l'environnement magnétique pour la navigation et la détection d'anomalies.