Job

Stage | Magnetische scheepssignaturen

Locatie

Den Haag

Opleidingsniveau

hbo,wo

Type

Stage en afstuderen

Uren per week

Fulltime – 40

Geïnteresseerd?

Nu solliciteren

Solliciteer

Wat ga je doen?

Stalen schepen verstoren het lokale Aardmagneetveld. Onder andere via dit mechanisme kunnen schepen worden waargenomen door moderne zeemijnen die voorzien zijn van een magnetische sensor. Het magnetische stoorveld van een schip wordt ook wel de magnetische signatuur genoemd. De magnetische signatuur is het resultaat van wisselwerking tussen de stalen scheepsgeometrie, het lokale Aardmagneetveld, de scheepsbeweging en elektrische stromen die in of rond het schip door het water lopen. Voor marineschepen die in conflictgebieden moeten kunnen opereren is de mijnendreiging van belang. Vandaar dat deze schepen een spoelensysteem aan boord hebben waarmee de magnetische signatuur kan worden geminimaliseerd. Dit zogenaamde degaussingsysteem is zelfregulerend: de oriëntatie van het schip ten opzichte van het Aardmagneetveld wordt voortdurend gemonitord. Met een eenvoudig model worden de optimale stromen berekend en aan de spoelen aangeboden.

De aansturing van het klassieke degaussingsysteem houdt geen rekening met ferromagnetische hysterese in het scheepsstaal. Door dit niet-lineaire verschijnsel werkt de signatuurreductie na verloop van tijd niet meer optimaal. Voor een nieuwe generatie marineschepen wordt een modern degaussingsysteem ontwikkeld dat hier wel rekening mee houdt. In tegenstelling tot de gangbare systemen wordt gebruik gemaakt van magneetsensoren aan boord en geavanceerde modellen om de eigen magnetische signatuur nauwkeurig in te schatten. Zo kunnen optimale degaussingstromen worden bepaald die het schip over langere periodes magnetisch moeilijk detecteerbaar maken. Voor de ontwikkeling van dit zogenaamde closed-loop degaussingsysteem is een meetfaciliteit beschikbaar waar op kleine schaal magnetische experimenten kunnen worden uitgevoerd.

Bij TNO zijn diverse stage- en afstudeermogelijkheden. Voorbeelden van opdrachten zijn:
  • Bepaling van een optimaal spoelenplan voor het degaussingsysteem waarbij rekening wordt gehouden met de onzekere verdeling van magnetische materiaaleigenschappen van de stalen scheepsconstructie.
  • Onderzoek de relatie tussen de vereiste nauwkeurigheid van het closed-loop degaussing systeem en de resolutie van het spoelensysteem.
  • Door middel van eindige elementen simulaties nagaan welke variatie in magnetische signatuur verwacht kan worden als gevolg van ferromagnetische hysterese.
  • Onderzoek naar magneetsensoren (ruisniveau, samplefrequentie, betrouwbaarheid, kosten,…) en advies van de juiste sensor voor de juiste toepassing. Bouw van een magnetisch afschermende doos voor het meten van de sensorruis. In kaart brengen van ruisspectra.
  • Ontwikkelen van een datalogger voor het stand-alone meten van magneetveld aan boord. Uitdagingen zijn de samplefrequentie, energiehuishouding, tijdsynchronisatie en sensorkeuze.
  • Bepaling van de optimale plaatsing van magneetsensoren voor het closed-loop systeem.
  • Bouw van een schaalbaar 2D-array met circa 200 magneetsensoren met real-time visualisatie. De uitdaging is om alle sensoren met voldoend hoge snelheid uit te lezen.
  • Ontwikkelen van een closed-loop algoritme door middel van deep learning/artificial intelligence.
  • Magnetische inverse modellering met geavanceerde regressietechnieken (Kriging en Gaussische processen). Onderzoek de voor- en nadelen van deze statistische methode ten opzichte van deterministische inversie.
  • Ontwikkelen van een methode om magneetveld aan boord van een marineschip te meten. De uitdaging is hier om de juiste sensorpositie ten opzichte van het schip te bepalen en om die te koppelen aan het gemeten veld. Met de meetdata en inversie-technieken dient de magnetisatie in de stalen scheepsconstructie te kunnen worden berekend.
  • Meten en beschrijven van het magnetisch gedrag (met name ferromagnetische hysterese en inhomogeniteit) van een massieve, stalen ellipsoide met een lengte van 56 cm.

Deze lijst is niet volledig. In overleg kunnen we een opdracht formuleren die mogelijk beter aansluit op jouw wensen.

Wat vragen wij van jou?

Afhankelijk van de opdracht vragen wij van jou:
  • Ervaring met numerieke en analytische wiskundige methoden;
  • Affiniteit met mathematische fysica, in het bijzonder theorie van magnetische velden;
  • Kennis van elektronica;
  • Goede beheersing van de Engelse taal.

Wat mag je van je werkomgeving verwachten?

De afdeling Electronic Defence bestaat uit circa 45 creatieve en betrokken professionals. TNO zorgt voor goede begeleiding in een inspirerende werkomgeving. 

Wat kan TNO je bieden?

Jij wilt werken aan de voorloper van jouw carrière. Een stage geeft de mogelijkheid om een kijkje te nemen bij wellicht jouw toekomstige werkgever. TNO gaat daarin een stap verder. Je neemt niet alleen een kijkje, jij en jouw kennis zijn essentieel voor onze innovaties. We hechten daarom veel waarde aan jouw persoonlijke en professionele ontwikkeling.
Uiteraard word je goed begeleid tijdens je stage, tegelijkertijd geven we je de ruimte om jezelf te ontplooien. Vanzelfsprekend bieden we je een passende stagevergoeding aan.

Hoe ziet het proces eruit?

Voor deze vacature is het noodzakelijk dat de AIVD een VGB afgeeft na het uitvoeren van een veiligheidsonderzoek. Kijk voor meer informatie op de website van de AIVD.

Heeft deze vacature iets bij je los gemaakt?

Dan zie ik je sollicitatie graag tegemoet!
Mocht je nog vragen hebben dan kun je contact met ons opnemen.


Contactpersoon: Eugene Lepelaars
Telefoonnummer: +31 (0)88-86 64016



Acquisitie naar aanleiding van deze vacature wordt niet op prijs gesteld.

Geïnteresseerd?

Nu solliciteren

Solliciteer

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.