导读:本文包含了时间域航空电磁法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:时间域,航空电磁,探测深度,噪声水平
时间域航空电磁法论文文献综述
韩雪,殷长春,任秀艳,刘云鹤,张博[1](2019)在《时间域航空电磁系统探测深度研究》一文中研究指出时间域航空电磁系统探测深度与采样时间、发射磁矩、大地电导率、仪器背景噪声和灵敏度等诸多因素相关。本文基于时间域航空电磁一维正演对时间域航空电磁系统探测深度进行研究。正演算法从麦克斯韦方程出发,结合准静态近似条件,得到一维层状介质上空中心回线频率域电磁场响应的垂直分量,并采用汉克尔积分进行计算,进而通过时-频变换获得时间域电磁场响应。探测深度研究参考仪器背景噪声水平,通过设定最小可识别信号阈值(本文设定为系统背景噪声叁倍)获取最大可探测分离时间,进而利用该分离时间结合平均电导率求取最大探测深度。最后本文以VTEM系统为例,对不同层状介质模型以及不同发射磁矩、背景噪声、发射脉宽和飞行高度下的时间域航空电磁系统最大探测深度进行分析和讨论。(本文来源于《吉林大学学报(地球科学版)》期刊2019年05期)
黄威,弓秋丽[2](2019)在《固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制项目进展顺利》一文中研究指出本报讯 科技部21世纪中心作为项目管理单位近日组织专家在哈尔滨对国家重点研发计划项目“固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制”进行了中期检查。“固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制”项目由自然资源部中国地质调查局物化探所承担实施,联合哈尔滨飞机工(本文来源于《中国矿业报》期刊2019-07-31)
黄鑫[3](2019)在《基于任意六面体谱元法频率/时间域航空电磁叁维正演模拟研究》一文中研究指出近年来,航空电磁勘探技术在近地表资源勘查、水文、工程与环境勘查等领域发挥越来越重要的作用。由于该技术具有采集数据量大、对地下浅层介质分辨率高等特点,其正反演需要高效率和高精度算法作为保障,这为航空电磁实际数据处理和正反演带来严峻挑战。目前,航空电磁一维正反演算法较为成熟,却不足以满足复杂地电模型的模拟与反演解释,已经开发的叁维正演算法受计算精度与效率的双重限制,制约着实测数据叁维反演和数据解释顺利进行。为同时改善航空电磁叁维正演算法的效率与精度,本论文提出以Gauss-Lobatto-Legendre多项式为基函数的谱元法开展频率域和时间域航空电磁复杂叁维地电模型正演模拟研究,具体分析不同物理网格与不同阶数基函数对航空电磁正演模拟精度与效率的改善程度,探究谱元法对各向异性地电模型、复杂形态异常体、起伏地形等条件下航空电磁响应模拟能力。为实现基于谱元法航空电磁正演,本论文首先采用规则六面体对地电模型进行剖分,分别从矢量Helmholtz方程和电磁场矢量波动方程边值问题出发,将全张量电阻率引入到正演模拟中,推导各向异性条件下频率域和时间域航空电磁正演边值问题,并对各向异性边值问题进行简化,给出各向同性条件下正演边值问题。为避免航空电磁场在发射源附近解的强烈奇异性,本论文在正演过程中利用场分离算法。针对频率域正演问题,以空气为背景的全空间解析解为一次场。针对时间域问题,以均匀大地半空间半解析解为背景场。为求解频率域问题,本论文以Gauss-Lobatto-Legendre多项式为基函数对计算空间进行离散,根据Galerkin加权余量法推导频率域问题的谱元控制方程,通过离散空间物理域与基函数空间参考域的映射关系完成单元矩阵分析过程,结合基函数在配置点处δ函数属性,采用降阶数值积分,以增加总体矩阵稀疏性。考虑到航空电磁多源问题,本论文采用直接求解器并行求解多源航空电磁正演问题,以提高多源问题求解效率。为求解时间域问题,本论文提出无条件稳定的后推欧拉差分格式与谱元法相结合的时间域谱元法,实现稳定而不受时间步长限制的时间域正演问题的直接求解,根据Galerkin加权余量法和后推欧拉差分格式推导了求解任意时间道航空电磁响应的时域谱元法控制方程;利用降阶数值积分形成的对角质量矩阵,简化总体矩阵与右端项计算。引入直接求解器并行求解多源多时间道时间域问题,在时间步长不变时,通过一次分解多次回代方式求解,避免了多时间道多次耗时分解,实现多源多时间道问题的快速求解。为检验频率域正演算法,本论文利用一维半解析解证实了基于规则六面体网格谱元法各向同性与各向异性航空电磁正演的精确性。并与有限元、有限差分算法对比,验证本论文算法高效性,和其在单一物理网格中对“非线性”变化的航空电磁响应刻画能力。本论文以频率域正演问题为主探究谱元法模拟电磁响应的综合能力,讨论不同物理网格剖分形式与不同基函数阶数对精度与效率的影响,根据谱元法自身特点,探究基于谱元法航空电磁正演计算的“二元”优化策略(即物理网格剖分与谱元基函数阶数的最佳结合方式)。针对典型各向异性模型,分析航空电磁各向异性响应特征,并给出航空电磁响应的各向异性效应的识别方法。为验证时间域正演问题算法的精度,本论文讨论了在不同物理网格剖分和不同基函数阶数条件下时间域正演计算的有效性,分析谱元基函数阶数和物理网格剖分对计算结果精度和效率的影响,讨论典型叁维地电模型多时间道多源时间域航空电磁响应特征。为模拟复杂地电条件航空电磁响应,探究谱元法模拟的灵活性,本论文采用形变六面体单元离散地电模型,建立基于形变六面体网格谱元法频率域和时间域航空电磁正演方法。通过引入形变六面体单元形函数表示Jacobian矩阵,建立地电模型对应的物理坐标系与基函数对应的参考坐标系映射关系,推导了包含Jacobian矩阵相关函数的单元矩阵形式,并结合数值积分完成了谱元矩阵的分析。为优化复杂地电模型矩阵分析过程,本论文提出形变六面体网格与规则六面体网格相结合的方式建模,以不规则六面体单元拟合任意的物性界面,在物性不变区域采用规则六面体单元离散,以加速矩阵分析过程。通过与一维半解析解、有限元法、基于规则六面体谱元法对比分析,验证了基于形变六面体网格谱元法在频率域和时间域航空电磁正演中的有效性。为测试基于形变六面体网格谱元法的灵活性,本论文采用形变六面体网格对多种复杂地电模型(形变异常体、倾斜异常体、和球形异常体)的频率域和时间域航空电磁响应特征进行分析,探究异常体形变和倾斜程度对航空电磁响应的影响特征。为进一步探究算法的灵活性,本论文以频率域航空电磁正演为例,测试了基于形变六面体网格谱元法模拟起伏地形地电模型航空电磁响应的能力,并讨论起伏地形地电模型的航空电磁响应特征。为探究简单物理网格离散实现复杂地电模型航空电磁正演求解的可行性,本论文提出通过基于耦合无单元Galerkin法思想的谱元法进行航空电磁正演模拟。参考无单元Galerkin法节点离散物理模型的方式,本论文以数值积分节点离散物理模型。采用规则六面体单元对物理域进行剖分,从Galerkin加权余量法出发推导了频率域航空电磁正演控制方程。通过与一维半解析解和常规谱元法对比,验证改进谱元法的有效性,总结了基函数阶数与数值积分阶数对模拟结果的影响规律,并对复杂模型和实际地质体航空电磁响应进行模拟,以探究算法的灵活性。本论文系统地建立了规则和形变六面体网格谱元法的频率域和时间域航空电磁叁维正演理论,并开发了相应算法,实现了基于谱元法任意各向异性复杂地电模型航空电磁叁维正演模拟,为频率域与时间域航空电磁大数据量高精度和快速反演奠定基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)
王昊[4](2019)在《固定翼时间域航空电磁探测线圈姿态影响分析与校正》一文中研究指出固定翼时间域航空电磁探测是以飞行器作为运载平台,在发射电流激励下对地下介质感应的二次场进行测量的一种物探方法。由于固定翼时间域航空电磁探测采用飞行测量方式,具有不受复杂地形条件限制、探测速度快、灵活性好、效率高等优点;但在飞行测量过程中,发射线圈和接收线圈会受到风向、飞行器颠簸以及飞行速率等影响产生姿态变化,给测量数据带来误差,影响后续数据解释。因此,本文研究了发射、接收线圈姿态变化时动态响应和静态响应的正演计算,分析了线圈姿态变化对动、静态响应的影响,校正了线圈姿态变化时的动、静态响应。本文主要研究内容如下:(1)根据电磁场的基本理论,利用系统坐标系和线圈坐标系中的向量坐标转换,推导出发射、接收线圈姿态变化时的电磁响应表达式。通过对线圈姿态变化时的电磁响应分析,得出该电磁响应由两部分组成:线圈姿态连续变化时产生的动态响应和线圈处于倾斜状态下感生的静态响应。(2)在正演计算基础上,在实际飞行探测角度范围内,分析了发射、接收线圈姿态变化对动态响应和静态响应的影响。对于动态响应,发射线圈姿态变化不对其造成影响,只与接收线圈的姿态角度、角度变化率有关;对于静态响应,发射、接收线圈姿态变化都会产生影响,其中,发射、接收线圈俯仰角度对静态响应的影响远大于摇摆角度造成的影响。(3)针对线圈姿态变化对动态响应和静态响应造成的影响,提出先动态再静态的校正方法:首先利用地磁场大小以及线圈的摇摆、俯仰角度和角度变化率计算出动态响应,以线圈姿态变化情况下的电磁响应减去动态响应,实现对动态响应的校正;然后根据静态响应系数随电导率变化缓慢的特点,在相同线圈姿态角度下、一定电导率范围内,采用同一静态响应系数对静态响应进行校正。在含有浅部异常和深部异常的大地模型下,用该校正方法对线圈姿态进行校正,校正结果验证了该方法的有效性。但在探测区域电导率未知的情况下,需要通过反演或快速成像获取该区域电导率,利用该电导率下的静态响应系数实现静态响应的校正,此时反演结果的准确性会影响校正精度。(4)针对静态响应校正需要获取探测区域大地电导率信息的问题,提出了基于BP神经网络的线圈姿态校正。设计了4隐含层的BP神经网络,将不同电导率模型下的静态响应与姿态角度一起作为神经网络的输入,静态响应响应系数作为神经网络的输出,可以在电导率未知的情况下获得相对准确的静态响应系数,实现静态响应的校正。通过在浅部异常大地模型和深部异常大地模型下的校正实验,表明了基于BP神经网络线圈姿态校正方法的有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)
宋树超[5](2019)在《基于幅值追踪技术的时间域航空电磁发射电路研制》一文中研究指出时间域航空电磁法是一种有效的地质勘探方法,可在空中完成探测任务,具有明显的环境优势,被广泛使用在勘查矿物质、监测环境、探测埋地管道与海洋可用冰等多方面。时间域航空电磁法的探测深度和精度与发射波形的质量密切相关,目前在实际探测过程中,发射电流波形存在平顶段纹波大、下降沿线性度低、关断时间长等问题,严重限制了航空电磁系统的高精度测量。针对上述问题,本文在国家重点研发计划“直升机航空电磁测量技术系统研制(2017YFC0601802)”的资助下,开展了基于幅值追踪技术的时间域航空电磁发射电路的研究。主要研究内容如下:1、为实现发射电流的快速关断,在传统航空电磁发射电路的基础上进行了改进,其中逆变电路的桥臂开关采用新型半导体器件SiC MOSFET,显着提高了开关频率;增加了有源钳位馈能电路部分,加快了负载线圈的钳位放电过程,有利于实现能量的回馈。2、根据航空电磁逆变电路拓扑结构,提出了一种幅值追踪技术,将发射电流和钳位电压关系式作为调控发射电路的重要依据,建立闭环控制模型并通过调节控制信号来减小误差,实现了对下降沿段电流的实时追踪与调节。3、根据幅值追踪技术对发射系统的设计需求,设计了组合式发射机控制器,其中飞思卡尔作为主控芯片,主要用于幅值追踪法的实现与发射系统的故障监控;FPGA芯片与外围电路部分,主要用于数据采集与转换;两芯片之间采用SPI串行通信进行数据交互。为了准确驱动SiC MOSFET器件,避免误触发现象,设计了特殊的驱动电路拓扑,并计算了发射桥路的开关损耗。4、使用PLECS软件对发射电路进行系统仿真,验证该拓扑的可行性;通过双脉冲电路测试了SiC MOSFET的输出特性和开关损耗;利用基于幅值追踪技术的时间域航空电磁发射系统在国家地球物理探测仪器工程技术研究中心进行野外实验,结果表明,在输入电压384V、平顶段电流峰值400A、最高钳位电压500V的情况下,可将线性度优化至99.77%,关断时间从1.5ms缩短至963μs,达到了预期的效果。本文研制的基于幅值追踪技术的时间域航空电磁发射电路同时在硬件设备和控制方法进行了改进,在时间域航空电磁发射系统设计上为后续的研究提供了新的思路;在发射电流的质量、系统的能耗和稳定性方面进行了改善,提高了航空电磁系统的探测精度。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)
周泽林[6](2019)在《水下磁性良导体的时间域航空电磁数值模拟研究》一文中研究指出航空电磁法(AEM)是以飞机作为飞行载体,由发射装置发射大功率电磁信号,通过接收装置接收经空气传播的一次场信号和由地下介质感应产生的二次场信号,利用地下介质的电性分布差异,研究地下介质的电性分布情况的一种地球物理探测方法。随着各国对水下目标体探测的重视,航空电磁法因具有超大功率、灵活度高、工作效率高、探测成本低等特点和优点,开始被国内学者专家用来探测水下目标体。本文通过建立水下磁性良导体的地电模型,采用积分方程法,实现了叁维航空电磁数值模拟,研究了水下磁性良导体的时间域航空电磁响应特征。通过本文的数值模拟,得到的主要结论为:(1)当背景部分的海水层厚度变大或电阻率变低时,海水背景模型的时间域航空电磁衰减变慢,响应变大;在海水电阻率纵向分两层的情况下,海水背景模型的时间域航空电磁响应主要受到上层海水电阻率的影响。(2)当磁性良导体的电导率升高或磁导率升高时,水下磁性良导体的时间域航空电磁响应变大,但变大速度减小,散射场(异常场)出现峰值的时间延后。(3)沿着在垂直于长柱状磁性良导体的航线,磁感应强度B_z响应曲线呈现“M”双峰状;感应电动势dB_z/dt响应曲线在衰减早期呈现“W”双谷状,在衰减晚期随磁性良导体的磁导率变大,曲线形态由“W”双谷状转变“M”双峰状;(4)当磁性良导体在X方向的延伸变大时,在衰减晚期,水下磁性良导体的时间域航空电磁响应曲线由“M”双峰状转变为“∧”形单峰状,磁性良导体的响应范围变宽,响应峰值变大。(5)散射场(异常场),能突出磁性良导体在衰减早期的异常值,将其除以海水背景模型的响应,得到磁性良导体的相对变化,能突出磁性良导体在衰减晚期的异常值。这些结论将对航空电磁法识别和定位水下目标体具有一定的指导作用,也为航空电磁叁维反演奠定理论基础。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)
苏扬,殷长春,刘云鹤,张博,任秀艳[7](2019)在《基于广义模型约束的时间域航空电磁反演研究》一文中研究指出由于航空电磁具有海量数据,因此快速有效的成像和反演手段至关重要.本文针对层状介质模型推导与实现了广义模型约束条件下时间域航空电磁一维反演.从正则化反演的目标函数出发,通过改变模型约束项构造Lp范数反演和聚焦反演,进而通过改变模型求解域构造出基于小波变换的稀疏约束反演.针对不同反演方法目标函数的构建方式,本文进一步从数学原理上分析不同反演方法的预期效果,并通过理论模型和实测数据进行验证.结果表明L0.8范数反演、聚焦反演和基于小波变换的稀疏约束反演可以得到更符合地下层状介质陡变界面的反演结果.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年02期)
余小东[8](2018)在《基于贝叶斯理论的时间域航空电磁数据反演》一文中研究指出航空电磁法具有探测面积大、速度快、相对成本低、应用范围广等优点,在戈壁、海域、高山和森林覆盖等地面人员很难进行勘查作业的复杂区域,它具有一般勘探手段难以达到的效果。伴随着航空电磁探测硬件系统和计算机性能的提升,迫切需要精度更高的反演解释方法。基于确定性理论的反演方法把待反演参数看作确定值,获得的反演结果只是单一的“最佳”解,不能提供反演参数的不确定性信息,并且容易陷入局部极小值。基于统计理论的贝叶斯反演方法把待反演参数看作随机变量,获得的反演结果不是一个确定值,而是该参数的概率分布。根据反演后参数的概率分布,贝叶斯反演方法不仅能获得“最佳”解,而且能获得反演参数的不确定性信息,从而可以对反演结果进行有效地评价。此外,当贝叶斯反演方法中的似然函数和先验信息都为高斯分布时,贝叶斯反演方法可以简化为Tikhonov正则化反演方法,而Tikhonov正则化反演方法是航空电磁数据反演解释中的主流方法。因此,研究航空电磁数据贝叶斯反演方法能实现其反演结果更充分、更有效的定量分析与评估。为了获得较高精度的反演结果和模型参数的不确定性等信息,本文从贝叶斯理论出发,研究时间域航空电磁数据的反演方法,分别从初始模型的影响、正则化反演方法、定维贝叶斯反演方法和变维贝叶斯反演方法几个方面展开研究。在论文展开之前,本文讨论了时间域航空电磁法正、反演的理论基础。对于正演模拟,采用均匀半空间模型对一维正演模拟中频率域和时间域各自的解析解和数值解进行对比分析;采用均匀半空间模型和层状模型验证一维和2.5维正演模拟结果的一致性。正演模拟结果的精确性和一致性,为接下来反演方法的研究提供了正确可靠的模拟数据。对于反演问题,分析反演问题求解的基本方法,以及确定性正则化反演方法和贝叶斯反演方法之间的关系,为接下来反演方法的研究提供了正确的理论框架。反演问题求解通常需要设定一个初始模型,初始模型选取的好坏直接影响着反演的效果,使得初始模型的选取比较困难。而电导率-深度成像(ConductivityDepth Imaging,CDI)不需要设置初始模型,是一种快速的航空电磁数据近似解释方法。为了分析初始模型对反演结果的影响,本文讨论了均匀半空间模型和CDI结果作为反演初始模型对传统阻尼特征参数反演和Occam反演结果的影响。讨论发现:采用CDI结果作为反演初始模型,能改善反演结果的精度,并加快反演过程的收敛速率,同时可以解决初始模型选择困难的问题。因此,在本文反演方法的研究过程中,不仅将CDI结果作为正则化约束反演的参考模型,而且将其作为贝叶斯反演方法中Markov链模型采样的初始状态。对于正则化反演,本文提出一种组合正则化约束反演方法。该方法包含叁个正则化约束项:一是采用CDI结果作为反演参考模型的约束条件;二是采用前一测点的反演结果作为当前测点反演的横向约束条件;叁是采用模型垂直方向的粗糙度作为垂向约束条件。首先,采用一维和二维模拟数据分析一阶、二阶垂直模型粗糙度,以及叁种正则化约束条件的权重因子大小对反演结果的影响;然后,采用观测数据验证该组合正则化约束反演方法的实用性。结果表明:采用CDI结果作为反演参考模型能获得比均匀半空间参考模型更好的反演结果,同时横向和垂向约束条件能保证反演结果在横向的连续性和垂向的平滑性。这种组合正则化约束反演方法是一种实用的时间域航空电磁数据快速反演方法。对于定维贝叶斯反演,本文提出一种改进的马尔科夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法,该方法结合传统Metropolis-Hastings算法中整体更新与分量更新采样各自的优点,形成一种组合的模型采样更新方式,并采用CDI结果作为Markov链采样的初始状态。首先,采用叁层模型的正演模拟数据测试该组合模型采样更新方式的效果,并讨论采用随机初始状态和CDI结果作为初始状态的影响。分析表明:这种改进的MCMC方法能有效地缩短Markov链“预热”期的时间,并在“预热”期后提高模型采样的整体效率;采用CDI结果作为初始状态能避免随机初始状态与真实模型相差太大而导致Markov链不收敛和采样浪费的情况。其次,采用叁层模型的正演模拟数据分别从数据估计误差和模型采样的建议分布两个方面分析提高模型采样接受率的方法,指出设置一个合适的数据估计误差大小或采用均匀建议分布和高斯建议分布随机混合的方法都可以在一定程度上提高模型采样的接受率。然后,就定维贝叶斯反演中模型的维数进行讨论,得出当模型参数的维数与真实情况比较接近时,反演的整体效果更好。最后,采用加高斯噪声的二维层状模型数据和实测数据对该改进的MCMC方法进行进一步验证。结果表明:改进的MCMC方法获得的模型采样结果中,均值和中值估计的模型参数是相对稳定的、合理的;改进的MCMC方法获得的反演结果与组合正则化约束反演方法的结果相比,反演结果中不同介质层与层之间的分界更明确,同时也具有更好的横向连续性。对于变维贝叶斯反演,本文提出一种改进的Reversible jump MCMC方法,该方法不仅包含上述MCMC方法的改进措施,还在采样过程中通过每次采样模型的数据拟合误差来自动调整采样步长,以避免采样步长设置不合理带来的影响。同时,该方法在生成建议的新模型参数时,采用不同概率比例的方式选择执行相应的更新状态;该方法还将发射线圈高度和数据估计误差也作为待估计的参数。分别采用一维叁层和四层模型、二维层状模型的正演模拟数据,以及观测数据对该改进的Reversible jump MCMC方法进行验证。结果表明,与随机初始状态和最佳均匀半空间模型作初始状态相比,采用CDI结果作为初始状态时,模型采样的接受率更高;通过自动调整采样步长方式更新采样模型,能进一步提高模型采样的接受率。综合而言,与组合正则化约束反演方法和定维贝叶斯反演方法相比,变维贝叶斯反演方法获得的反演整体效果相对更好,更具有通用性和适用性。(本文来源于《成都理工大学》期刊2018-12-03)
张琼[9](2018)在《固定翼时间域航空电磁数据调平与整体反演方法》一文中研究指出航空电磁探测是一种基于法拉第电磁感应定律的地球物理探测方法,将电磁探测发射系统与接收测量系统搭载在飞机平台上,对探测区域进行快速测量,通过反演成像获取探测区域地下电性分布信息,具有工作效率高、探测面积广以及探测深度深等优点,在矿产探测和地质普查等方面具有广泛的应用。在航空电磁探测过程中,由于移动平台测量方式引起的飞行方向、飞行高度、外界温度、侧风、飞行速度等因素的影响,特别是固定翼航空电磁探测系统特殊的偶极-偶极的软连接方式,使得测区各测线数据水平存在差异;同时引起发射线圈和接收线圈的飞行姿态发生变化,并引入干扰噪声,这些因素均会影响数据的反演成像质量,降低系统的探测精度和分辨率。本论文在国家自然科学基金“固定翼时间域航空电磁探测的整体反演方法研究”和国家重大科研装备专项子课题“航空瞬变电磁探测数据处理与反演”的资助下,对航空电磁数据的调平和反演方法进行研究,针对地球物理数据的特殊性,提出沿测线方向的约束调平算法和沿切割线方向的微调平算法,通过横纵向两种调平方法对航空电磁数据进行调平校正,使得测区数据位于同一数据水平上。基于大地模型的连续性,构造系统footprint内测点的空间约束,并引入飞行姿态角度作为反演参数,提出固定翼时间域航空电磁数据的拟叁维整体反演,从而更精确地获取探测区域地下电性分布信息。本文主要研究工作及成果如下:(1)针对航空电磁探测移动平台测量方式和飞行测量过程的非平稳性,分析航空电磁反问题的影响因素。基于飞行姿态角度下的固定翼时间域航空电磁正演理论,研究发射线圈俯仰姿态角度、接收线圈俯仰姿态角度和吊舱同向摆动姿态角度对航空电磁二次场响应的影响。通过建立拟叁维大地仿真模型,定量分析系统非平稳测量时,调平误差、噪声和飞行姿态角度对航空电磁探测系统测量数据反问题的影响。(2)针对传统的全测区数据参与的调平方式,建立航空电磁拟叁维仿真大地模型,研究测区异常在调平过程中产生虚假调平误差的机理。论文通过选择无异常区域的拟切割线为参考线,计算测区各拟切割线与参考线的相关系数,确定参与调平的无异常数据组,以解决全测区数据参与调平产生虚假调平误差的问题。基于相邻测线电磁响应的连续性,利用相邻测线与基准测线的数据差值,建立关于调平误差函数的优化方程,同时,根据时间域航空电磁off-time数据的衰减规律,对各测点的测道数据进行不等式衰减约束,采用二次规划求解不等式约束下的最小二乘方程组,实现沿测线方向的约束调平方法,解决传统的单道独立调平方法可能改变off-time数据衰减规律的问题。(3)针对固定翼时间域航空电磁测区数据中的微弱调平误差,提出基于测线差分与主成分分析的航空电磁数据微调平算法。通过测区数据的测线差分,去除测线间相关的电磁响应部分,增强调平误差数据特征,提高调平误差在数据中的占比。基于调平误差在切割线方向的相关性,对测线差分数据沿切割线方向进行主成分分析,通过数据协方差矩阵的奇异值分解,得到特征值及对应的特征向量,利用旋转矩阵(特征向量矩阵的转置)将测线差分数据线性映射到主成分域,采用低阶主成分与特征向量重构数据,提取调平误差的空间特征。通过反测线差分得到测区各测线调平误差,实现沿切割线方向的航空电磁数据微调平。(4)针对固定翼时间域航空电磁数据反演过程中,非平稳测量情况下的飞行姿态角度对反演的影响,将飞行姿态角度作为模型参数,与大地模型参数同时进行反演。基于大地模型的连续性,通过对footprint区域内测点进行反距离加权多步长累加,建立各测点大地模型的空间粗糙度约束,同时引入模型的先验信息和纵向粗糙度作为约束,基于正则化反演理论,提出固定翼时间域航空电磁数据空间约束的整体反演算法,可减弱姿态角度对反演结果的影响,并压制测区数据的不相关噪声,提高了数据的反演成像质量。论文的创新点如下:(1)提出了时间域航空电磁数据的约束调平方法。基于相邻测线电磁响应的连续性,利用相邻测线与基准测线的数据差值,建立关于调平误差函数的优化方程,同时,根据时间域航空电磁off-time数据的衰减规律,对各测点的各测道数据进行不等式衰减约束,采用二次规划求解不等式约束下的最小二乘方程组,实现沿测线方向的约束调平方法,解决传统的单道独立调平方法可能改变off-time数据衰减规律,从而影响数据反演成像质量的问题。(2)提出了基于测线差分与主成分分析的航空电磁数据微调平方法。采用测线差分增强测区调平误差的数据特征,提高微弱调平误差在数据中的占比。基于调平误差在切割线方向的相关性,对测线差分数据沿切割线方向进行主成分分析,取低阶成分重构数据,提取测区调平误差的空间特征,并通过反差分得到测区各测线调平误差,从切割线方向实现测区数据中微弱调平误差的去除。(3)提出了固定翼时间域航空电磁数据拟叁维整体反演方法。将非平稳飞行情况下的飞行姿态角度,与大地模型参数共同作为反演参数;基于航空电磁探测系统footprint,利用反距离加权多步长累加算法,建立测点footprint区域内的空间粗糙度,构成由数据误差项、模型先验信息误差项、模型纵向粗糙度和模型空间粗糙度构成的拟叁维整体反演目标函数,有效地去除飞行姿态角度对数据反演的影响,保证反演结果的空间连续性,并压制了测区不相关的噪声,提高了反演的精度。航空电磁数据调平和拟叁维整体反演方法虽然不能直接改进仪器的分辨率和灵敏度,却在对发射系统和接收系统测量的数据进行处理和反演成像的过程中,去除了测量系统的漂移、压制了测量数据噪声的影响,提高了航空电磁系统整体的探测精度,间接提高了测量系统的分辨率,是航空电磁探测过程中必不可少的技术支撑。本文研究的固定翼时间域航空电磁数据调平与整体反演算法,对提高航空电磁数据处理和解释水平具有一定的理论意义和实用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-12-01)
王子龙,王博,李卉[10](2018)在《Y12IV型时间域航空电磁测量系统电磁环境复杂度量化评估方法》一文中研究指出本文针对Y12IV型时间域航空电磁测量系统通过对构成该系统的各子系统、设备工作状态进行评估,并将模糊数学中的多层模糊综合评判理论作为评估流程,采用Dempster-Shafer证据理论法对地面试验和测试飞行数据中无法判定工作状态的部分进行处理,实现对该系统所处的电磁环境复杂度的量化评估,提出一种电磁环境复杂度量化评估的方法。为Y12IV型时间域飞机后续改进抗电磁干扰手段和电磁兼容措施提供了参考,并为其后续投入实用以及外场的维护维修提奠定了基础。(本文来源于《第八届中国航空学会青年科技论坛论文集》期刊2018-11-05)
时间域航空电磁法论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本报讯 科技部21世纪中心作为项目管理单位近日组织专家在哈尔滨对国家重点研发计划项目“固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制”进行了中期检查。“固定翼时间域航空电磁测量技术系统研制”项目由自然资源部中国地质调查局物化探所承担实施,联合哈尔滨飞机工
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
时间域航空电磁法论文参考文献
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