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关键词
- 航空电磁技术在冻土调查中的探测能力分析
- 作者： 孙思源 余学中 谢汝宽 何怡原 单希鹏 李诗珺 来源： 物探与化探 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 探测能力 厚度 航空电磁 一维正演 冻土
- 描述： 准确评估冻土三维分布和阶段性变化对我国气候、水资源、生态、工程建设等方面具有重要意义。我国多年冻土大多分布在高海拔地区,利用地面物探确定多年冻土厚度具有效率低、成本高、交通不便等问题,而依据电阻率差异的航空电磁技术具有较大优势。根据青海祁连地区冻土厚度、电阻率等信息构建地电模型,并针对AeroTEM时间域航空电磁系统和Impulse频率域航空电磁系统,通过模拟冻土电阻率、厚度、冻土下低阻层、飞行高度和线圈角度变化,分析不同条件下时间域和频率域航空系统一维正演电磁响应差异,进而确定航空电磁技术对冻土顶、底界面的探测能力。模拟结果表明,在较低噪声水平下,Impulse频率域航空电磁系统可以根据融化冻土厚度确定沼泽、湿地及湿润草甸覆盖下的冻土顶界面;AeroTEM时间域系统可以确定冻土底界面,且当冻土下存在低阻层时,确定的底界面准确性将大幅提高。因此,在调查冻土厚度时,可综合利用频率域和时间域航空电磁数据,共同确定多年冻土的顶、底界面。本文研究成果将为航空电磁技术服务于我国冻土调查提供理论支撑。
- 航空电磁技术在冻土调查中的探测能力分析
- 作者： 孙思源 余学中 谢汝宽 何怡原 单希鹏 李诗珺 来源： 物探与化探 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 探测能力 厚度 航空电磁 一维正演 冻土
- 描述： 准确评估冻土三维分布和阶段性变化对我国气候、水资源、生态、工程建设等方面具有重要意义。我国多年冻土大多分布在高海拔地区,利用地面物探确定多年冻土厚度具有效率低、成本高、交通不便等问题,而依据电阻率差异的航空电磁技术具有较大优势。根据青海祁连地区冻土厚度、电阻率等信息构建地电模型,并针对AeroTEM时间域航空电磁系统和Impulse频率域航空电磁系统,通过模拟冻土电阻率、厚度、冻土下低阻层、飞行高度和线圈角度变化,分析不同条件下时间域和频率域航空系统一维正演电磁响应差异,进而确定航空电磁技术对冻土顶、底界面的探测能力。模拟结果表明,在较低噪声水平下,Impulse频率域航空电磁系统可以根据融化冻土厚度确定沼泽、湿地及湿润草甸覆盖下的冻土顶界面;AeroTEM时间域系统可以确定冻土底界面,且当冻土下存在低阻层时,确定的底界面准确性将大幅提高。因此,在调查冻土厚度时,可综合利用频率域和时间域航空电磁数据,共同确定多年冻土的顶、底界面。本文研究成果将为航空电磁技术服务于我国冻土调查提供理论支撑。
- 直升机航空电磁发射线圈的设计与仿真
- 作者： 刘卫杰 张一鸣 崔龙飞 张栋 王旭红 来源： 电气传动 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 邻近效应 趋肤效应 航空电磁 交流电阻 发射线圈
- 描述： 以航空电磁发射系统中的发射线圈为研究对象，考虑发射线圈参数对发射电流峰值的影响，采用有限元软件，建立线圈模型。重点分析交变电流引起的趋肤效应与邻近效应对线圈参数的影响规律，得知铝管替代相同外径的实心导线可以提高材料利用率。同时为节约空间提出了空心多匝的线圈结构，并且通过仿真得到了不同的匝间距离下线圈的交流电阻与电感的变化趋势，验证了该线圈结构能够通过合适的匝间距离有效减小线圈的交流电阻与电感，从而减小在交变电流下产生的交流损耗，增大发射电流峰值。在工程实践中制作完成发射线圈并进行实验，得到满足发射要求的电流峰值，提高对深部资源的探测能力。
- 基于改进粒子群深度神经网络的频率域航空电磁反演
- 作者： 廖晓龙 张志厚 范祥泰 路润琪 姚禹 曹云勇 徐正宣 来源： 中南大学学报(自然科学版) 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 频率域 深度神经网络 航空电磁 改进粒子群优化算法 反演
- 描述： 传统的梯度反演方法依赖于初始模型选取,且容易陷入局部极小,在一定程度上影响着反演的求解精度和收敛速度,为此,提出一种基于改进粒子群深度神经网络的频率域航空电磁反演方法。首先,通过频率域航空电磁模型正演获取样本数据集;随后,依据样本数据集建立深度神经网络的基本框架,网络的输入为归一化垂直磁场分量,输出为相应地电模型参数;第三,提出一种惯性权重振荡衰减措施在粒子群优化算法的基础上进行改进,以提高粒子群优化算法的全局寻优能力,并利用改进的粒子群优化算法优化深度神经网络的训练过程,得到连接权值与阈值的最优解;最后,将最优的权值与阈值作为网络的初始值,并利用该网络对未知地电模型进行反演测试。利用层状地质模型测试改进粒子群深度神经网络算法、粒子群神经网络算法和单一的神经网络算法的反演效果,并将此方法运用于实测航空电磁数据反演。研究结果表明:本文提出的改进粒子群神经网络算法充分结合了粒子群优化算法的全局寻优性能和深度神经网络的局部寻优性能,在反演过程中能有效避免反演陷入局部极小,寻找到全局最优解,并能准确地反演出地电模型参数;与粒子群神经网络算法和单一的神经网络算法相比,本文提出的方法具有更高的求解精度和收敛速度。
- 三维时间域航空电磁有理Krylov正演研究
- 作者： 邱长凯 殷长春 刘云鹤 张博 任秀艳 齐彦福 蔡晶 来源： 地球物理学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域 有理Krylov方法 航空电磁 有限元法 三维正演
- 描述： 常规的三维时间域航空电磁模拟通常采用隐式步长方法进行时间离散,需要几次矩阵分解和上百次右端源项回带,计算效率较低.为了提高正演计算效率,本文提出使用有理Krylov方法求解时间域电场扩散方程.首先使用非结构四面体网格进行空间离散,采用Nédélec矢量基函数近似四面体单元内的电场;然后基于有限元离散给出矩阵指数和矢量乘积表示的电场显式解;最后采用有理Arnoldi算法构造Krylov子空间内的正交基函数并进一步求解矩阵指数与矢量的乘积,直接得到任意时刻的电场解向量,避免步长离散过程.此外,本文还提出一种指数加权偏移参数优化方法,使得有理Arnoldi近似在瞬变衰减晚期具备更高的精度,从而降低Krylov子空间阶数并提高计算效率.通过和层状模型解析解的对比验证了有理Krylov方法的精度.针对三维异常体模型使用全局网格和局部网格剖分并和其他数值方法比较,进一步说明了有理Krylov方法的有效性.
- 导电大地上航空电磁系统校准
- 作者： 任秀艳 殷长春 刘云鹤 张博 蔡晶 来源： 地球物理学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 误差改正 系统校准 导电大地 频率域 航空电磁
- 描述： 航空电磁系统校准是开展实际测量工作的基础,校准情况直接影响数据处理和解释.传统校准方法通常假设在自由空间中进行,忽略导电大地耦合影响.然而,实际工作中很难找到绝对高阻的校准场地,导电大地对系统校准和观测数据的影响无法忽视.本文以频率域航空电磁系统为例,对导电大地上航电系统校准技术和校准误差改正方法进行研究.我们首先推导了层状导电大地上水平共面和直立共轴线圈系统的校准公式,结果表明导电大地对航电系统校准尤其是水平共面装置的高频信号影响很大.针对校准过程中大地电导率已知的情况,本文采用非线性方程求解技术一次性确定校准线圈位置和Q值;在没有任何辅助信息情况下,也可直接利用实测数据计算校正因子进行迭代求解.测试结果表明该方法快速、准确、有效.考虑到系统相位和增益调整直接影响观测数据,本文提出了航空电磁数据校准误差的改正算法.实测数据误差改正结果表明,导电大地对高频信号影响严重,校准误差改正后的航空电磁数据与实际地质资料更好吻合.
- 三维时间域航空电磁有理Krylov正演研究
- 作者： 邱长凯 殷长春 刘云鹤 张博 任秀艳 齐彦福 蔡晶 来源： 地球物理学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域 有理Krylov方法 航空电磁 有限元法 三维正演
- 描述： 常规的三维时间域航空电磁模拟通常采用隐式步长方法进行时间离散,需要几次矩阵分解和上百次右端源项回带,计算效率较低.为了提高正演计算效率,本文提出使用有理Krylov方法求解时间域电场扩散方程.首先使用非结构四面体网格进行空间离散,采用Nédélec矢量基函数近似四面体单元内的电场;然后基于有限元离散给出矩阵指数和矢量乘积表示的电场显式解;最后采用有理Arnoldi算法构造Krylov子空间内的正交基函数并进一步求解矩阵指数与矢量的乘积,直接得到任意时刻的电场解向量,避免步长离散过程.此外,本文还提出一种指数加权偏移参数优化方法,使得有理Arnoldi近似在瞬变衰减晚期具备更高的精度,从而降低Krylov子空间阶数并提高计算效率.通过和层状模型解析解的对比验证了有理Krylov方法的精度.针对三维异常体模型使用全局网格和局部网格剖分并和其他数值方法比较,进一步说明了有理Krylov方法的有效性.
- 导电大地上航空电磁系统校准
- 作者： 任秀艳 殷长春 刘云鹤 张博 蔡晶 来源： 地球物理学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 误差改正 系统校准 导电大地 频率域 航空电磁
- 描述： 航空电磁系统校准是开展实际测量工作的基础,校准情况直接影响数据处理和解释.传统校准方法通常假设在自由空间中进行,忽略导电大地耦合影响.然而,实际工作中很难找到绝对高阻的校准场地,导电大地对系统校准和观测数据的影响无法忽视.本文以频率域航空电磁系统为例,对导电大地上航电系统校准技术和校准误差改正方法进行研究.我们首先推导了层状导电大地上水平共面和直立共轴线圈系统的校准公式,结果表明导电大地对航电系统校准尤其是水平共面装置的高频信号影响很大.针对校准过程中大地电导率已知的情况,本文采用非线性方程求解技术一次性确定校准线圈位置和Q值;在没有任何辅助信息情况下,也可直接利用实测数据计算校正因子进行迭代求解.测试结果表明该方法快速、准确、有效.考虑到系统相位和增益调整直接影响观测数据,本文提出了航空电磁数据校准误差的改正算法.实测数据误差改正结果表明,导电大地对高频信号影响严重,校准误差改正后的航空电磁数据与实际地质资料更好吻合.
- 区域性航空枢纽客货运集散体系规划
- 作者： 杨涛 陈明涛 鲍春 来源： 交通与运输 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域 有理Krylov方法 航空电磁 有限元法 三维正演
- 描述： 为给区域性航空枢纽规划、航空枢纽客货运集散体系设计及研究提供借鉴。以南宁吴圩国际机场为例,在对吴圩国际机场进行规划定位和交通需求分析的基础上,深入剖析了吴圩机场集疏运体系存在问题,并以问题为导向,研究机场对外衔接、机场与市区一体化、机场与空港经济区三个服务圈层的快速客货运集散体系。结合吴圩国际机场实例深入探究了客货运集散体系建设方法,针对市域层面对外交通衔接、机场与中心城联系层面以及机场所在空港经济区层面,提出不同通道的建设方案,切实解决机场对外、对内衔接存在的问题,有效提升机场客货运集散体系。