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本文給出了一種簡(jiǎn)便的交變磁場(chǎng)的檢測(cè)方案，目的是使得部分初次參加比賽的隊(duì)伍能夠盡快有一個(gè)設(shè)計(jì)方案，開(kāi)始制作和調(diào)試自己的車模。本方案通過(guò)微型車模實(shí)際運(yùn)行，證明了它的可行性。
設(shè)計(jì)原理
1、導(dǎo)線周圍的電磁場(chǎng)根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，交變電流會(huì)在周圍產(chǎn)生交變的電磁場(chǎng)。智能汽車競(jìng)賽使用路徑導(dǎo)航的交流電流頻率為 20kHz，產(chǎn)生的電磁波屬于甚低頻（VLF）電磁波。甚低頻頻率范圍處于工頻和低頻中間，為 3kHz～30kHz，波長(zhǎng)為 100km～ 10km。如下圖所示：
導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，按照一定規(guī)律分布。通過(guò)檢測(cè)相應(yīng)的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向可以反過(guò)來(lái)獲得距離導(dǎo)線的空間位置，這正是我們進(jìn)行電磁導(dǎo)航的目的。
由于賽道導(dǎo)航電線和小車尺寸l遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電磁波的波長(zhǎng)λ ，電磁場(chǎng)輻射能量很小（如果天線的長(zhǎng)度l遠(yuǎn)小于電磁波長(zhǎng)，在施加交變電壓后，電磁波輻射功率正比于天線長(zhǎng)度的四次方），所以能夠感應(yīng)到電磁波的能量非常小。為此，我們將導(dǎo)線周圍變化的磁場(chǎng)近似緩變的磁場(chǎng)，按照檢測(cè)靜態(tài)磁場(chǎng)的方法獲取導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，從而進(jìn)行位置檢測(cè)。
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