Local navigation methods for metal detectors
Type of document
disertační práceAuthor
Nováček, Petr
Supervisor
Ripka, Pavel
Roháč, Jan
Field of study
Provoz a řízení letecké dopravyStudy program
Elektrotechnika a informatikaInstitutions assigning rank
České vysoké učení technické v Praze. Fakulta elektrotechnická. Katedra měřeníMetadata
Show full item recordAbstract
This dissertation addresses the implementation
of navigation capabilities for
metal detection, in particular landmines.
The precise aim of this thesis is to find
a professional handheld metal detector
search head position. This allows the creation
of a magnetic image of the area
searched, which opens a new prospective
to increase the discrimination ability of
metal detection between conductive scrap
and the surveillance of unexploded ordnance.
This thesis has two parts. The first and
main part focuses on the enhancement of
professional handheld metal detector discrimination
functionality. This was the
main stream of my research work. The
second part deals with position estimation
as a tool to reach the objectives of the first
part. The navigation is based on low-cost
MEMS inertial sensors of angular rate and
acceleration, which have minimum metal
content. The required precision, in centimetres,
can only be achieved by using
calibration and signal enhancement procedures.
The utilization of the magnetic
position markers directly detected by a
metal detector itself is my main original
scientific contribution to the knowledge
in the scientific area of aiding navigation.
Position markers with specific characteristics
are placed in a known location
and are recognised by a metal detector
during its overhead movement.
The metal position markers described
are a connection link between the navigation
part and the part dealing with metal
detector enhancement. Their usage is only
enabled due to previous research made on
the signal dependency of the metal detector’s
output on a detected object’s material,
size and distance from the detector’s
search head. Metal position markers are
a by-product of this research, which focuses
in particularly on the improvement
of metal detector discrimination abilities.
The ability of metal detector discrimination
can also be increased by using
several excitation signal frequencies. The
methods published up to now use multitone
signals composed of sinewaves with
two to four frequencies. In the presented
papers we show that using sin(x)/x excitation
signal brings new possibilities in
this area. Tato dizertacní práce se zabývá implementací
navigacních schopností na detektory
kovových predmetu a zejména min.
Urcení pozice detekcní hlavy profesionálního
detektoru kovu je presný cíl této dizertacní
práce. Známá pozice umožní vytvorení
magnetického obrazu zkoumané
oblasti a tím zvýší diskriminacní schopnost
detektoru kovu odlišit nevybuchlou
munici od vodivého odpadu.
Dizertacní práce má dve cástí. První,
hlavní cást, je zamerena na zvýšení diskriminacních
schopností profesionálního
rucního detektoru kovu. Toto byl hlavní
smer mé výzkumné cinnosti. Druhá cást
se zabývá odhadem pozice detektoru jako
nástroje k dosažení cíle první cásti práce.
Navigacní schopnost je založena na využití
levných inerciálních senzoru typu
MEMS merících zrychlení a úhlovou rychlost,
u kterých byl kladen duraz na minimální
obsah kovu. Vyžadované presnosti
jednoho centimetru je možné dosáhnout
pouze za pomoci kalibrace a zpresnujících
postupu. Využití magnetických pozicních
znacek prímo detekovaných detektorem
kovu je mým vlastním vedeckým prínosem
vedecké znalosti v oblasti navigacního
zpresnování.
Popisované kovové pozicní znacky jsou
pojítkem mezi navigacní cástí a cástí zabývající
se vylepšením detektoru kovu. Jejich
využití je umožneno pouze díky predchozímu
výzkumu provádeného na závislosti
výstupního signálu detektoru kovu na materiálu
detekovaného objektu, jeho velikosti
a vzdálenosti od detekcní hlavy detektoru
kovu. Kovové pozicní znacky jsou
vedlejším produktem tohoto výzkumu,
který cílil predevším na zvýšení diskriminacních
schopností detektoru kovu.
Zvýšení diskriminacních schopností detektoru
kovu muže být dále docíleno i za
pomoci využití více frekvencí použitých v
budícím signálu. Publikované metody využívají
více tónového signálu vytvoreného
ze sinusoid o dvou až ctyrech frekvencích.
V prezentovaných výsledcích jsme ukázali,
že využití sin (x)/x budicího signálu prináší
nové možnosti v této oblasti.
Collections
- Disertační práce - 13000 [713]
The following license files are associated with this item: