%0 Journal Article 
%A Villalba Madrid, Antonio
%T Estudio de la compensación magnética de plataformas navales. Compensación de la anomalía producida en el campo magnético terrestre mediante algoritmos genéticos. Análisis y compensación de anomalías magnéticas locales
%D 2015
%U http://hdl.handle.net/10317/5469
%X [SPA] En esta Tesis se recopilan una serie de técnicas para la minimización de la anomalía magnética que produce un buque en el campo magnético terrestre. Dichas técnicas se han centrado en la reducción de la influencia que un buque tiene sobre el campo magnético terrestre en el entorno de su posición y en la minimización de la influencia magnética de las magnetizaciones del buque en las operaciones de vuelo sobre la cubierta. La primera parte de la Tesis está orientada al uso de nuevos algoritmos de minimización 0de la anomalía en el campo magnético terrestre que producen las magnetizaciones del buque. En concreto se ha centrado en la aplicación de los Algoritmos Genéticos. La compensación de esta influencia sobre el campo magnético terrestre se realiza mediante un campo magnético de signo contrario generado por las diferentes bobinas que componen el sistema de desmagnetización propio del buque. Un sistema de desmagnetización o sistema de degaussing puede presentar diferentes configuraciones dependiendo de la disposición de las bobinas, su número y el tipo de control de la corriente responsable de crear el campo magnético de compensación. En general, un sistema completo tiene bobinas para compensar las componentes del campo magnético estático vertical, longitudinal y transversal, tanto permanente como inducido. En general, el procedimiento de minimización de las anomalías magnéticas producidas por un buque en el campo magnético terrestre se realiza en polígonos de calibración denominados open range, dónde los buques bajo calibración realizan evoluciones a rumbo y velocidad constantes y perpendiculares a una línea de sensores. En este tipo de polígonos existen una serie de factores que producen errores en el proceso de calibración. Son los siguientes: • La variabilidad temporal del campo magnético terrestre en la zona, es decir, el ruido ambiente del campo magnético. • El ruido propio del sistema de medida. • Los efectos de la cabezada y el balanceo durante la pasada. • La variación de rumbo del buque durante las pasadas. • La posición en superficie del buque respecto de los sensores. • Imprecisiones de lectura de los magnetómetros. • Imprecisiones en el modelo de buque utilizado para extraer las componentes del campo magnético. • No linealidades del material magnético en el punto de trabajo. Los buques de acero y los diferentes sistemas que se montan en su interior tienen propiedades ferromagnéticas y el campo magnético total va a variar dentro de una zona lineal proporcional al campo magnético de la tierra. En la primera parte de la Tesis se desarrolla un método novedoso basado en los Algoritmos Genéticos (GAS) para calcular los valores de corriente y número de espiras necesarios para la compensación en un procedimiento iterativo de pasadas por una estación de calibración. Según los autores ésta es la primera vez que este tipo de algoritmos se usan para la calibración magnética de un buque. Diferentes mecanismos de selección, estrategias de la función objetivo y métodos de escalado han sido evaluados, y sus ventajas e inconvenientes han sido expuestos incluyendo la velocidad de convergencia de cada configuración. Los resultados obtenidos muestran que la técnica empleada es muy eficiente, y puede ser empleada para una rápida y óptima calibración magnética de un buque. Además, se ha diseñado una novedosa función objetivo para evitar que la minimización genere rizados en torno a la función objetivo. El uso de funciones objetivo como los mínimos cuadrados implicaría que el propio sistema de desmagnetización del buque generaría artificialmente un campo magnético que posteriormente debería ser compensado. Dicho campo magnético produciría un elevado gradiente y sería una señal inequívoca de la presencia de un buque en la zona de influencia. Este nuevo método se ha denominado método de Contención, y con él se han conseguido reducciones de la perturbación magnética de hasta un 95% y, de su gradiente de hasta un 75%, frente a otros métodos como los que utilizan funciones objetivo basadas en mínimos cuadrados (reducción del 75% del nivel y empeoramiento del gradiente entorno al 20% ). En algunos casos una compensación global de la influencia magnética (calibración magnética) no garantiza la compensación local en ciertas zonas del buque dónde puede tener influencias no deseadas en sensores de tipo magnético. Este tipo de situaciones son objetivo de la segunda parte de la Tesis. Para estudiar esto, se ha desarrollado un procedimiento para la medida, estudio y compensación de anomalías magnéticas, que incluye la elaboración de un dispositivo para la adquisición sistemática del campo magnético existente en los diferentes puntos de un mallado. La solución tradicional a este nivel de campo magnético local no deseado es la aplicación de una desmagnetización global al buque. Esta desmagnetización o deperming consiste en rodear a la plataforma completamente con un cable conductor por el que se hace pasar entre 500 y 1.500 amperios por metro, referida esta longitud a la separación de las espiras de corriente. Este proceso de compensación magnética presenta los siguientes inconvenientes: • Instalaciones costosas de mantener. • El cableado necesita entre 50 y 200 personas para su montaje, dependiendo del desplazamiento1 del buque. • El riesgo es elevado por la magnitud de la corriente que circula por las espiras (varios miles de amperios). Por todo esto, en el caso de una anomalía magnética local se propone un procedimiento original basado en tres actuaciones novedosas: 1 El desplazamiento de un buque (Δ) es el peso del agua desalojada en su flotabilidad según el Principio de Arquímedes. • Elaboración de una herramienta que permita el levantamiento sistemático y automatizado de un mapa magnético en superficies ferromagnéticas. Actualmente no existe en el mercado una herramienta similar para este tipo de aplicaciones. • Implementación de un procedimiento de evaluación de los datos que permita establecer la existencia de una anomalía magnética cuando se trabaja en estructuras ferromagnéticas. • Resolución con una configuración de bobinas discretas una anomalía magnética localizada cuando se conozca la fuente que la produce o sea imposible de actuar sobre la fuente. Se presentan los resultados obtenidos en cuatro plataformas para demostrar la efectividad de la nueva estrategia desarrollada para la medida, análisis y compensación de anomalías magnéticas locales.

%K Aplicación de los Algoritmos Genéticos
%K Magnetismo
%K Campos magnéticos
%K 2202.08 Magnetismo
%~ GOEDOC, SUB GOETTINGEN