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。

基于支持向量回归的一维频率域航空电磁反演

作者： 姚禹   张志厚   石泽玉   刘鹏飞   赵思为   张天一   赵明浩   来源： 浙江大学学报(工学版) 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多输出   最小二乘支持向量机   航空电磁   端到端   一维频率域反演  

描述： 为了提高一维频率域航空电磁的反演精度,将机器学习方法应用于航空电磁数据的反演中,提出基于多输出最小二乘支持向量回归(MLS-SVR)的一维频率域航空电磁端到端反演方法.对不同地电模型进行正演计算,获得样本数据集;搭建MLS-SVR模型框架,输入端为归一化后的垂直磁场分量,输出端为地电模型参数;利用网格寻优和K-折交叉验证进行调参;利用MLS-SVR模型进行反演.试验结果表明,利用MLS-SVR可以准确地反演出各地电模型参数,与单输出支持向量回归(S-SVR)和多输出支持向量回归(M-SVR)算法相比,该反演方法的精度更高,实测数据反演表明了该方法的有效性.

基于支持向量回归的一维频率域航空电磁反演

作者： 姚禹   张志厚   石泽玉   刘鹏飞   赵思为   张天一   赵明浩   来源： 浙江大学学报(工学版) 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多输出   最小二乘支持向量机   航空电磁   端到端   一维频率域反演  

描述： 为了提高一维频率域航空电磁的反演精度,将机器学习方法应用于航空电磁数据的反演中,提出基于多输出最小二乘支持向量回归(MLS-SVR)的一维频率域航空电磁端到端反演方法.对不同地电模型进行正演计算,获得样本数据集;搭建MLS-SVR模型框架,输入端为归一化后的垂直磁场分量,输出端为地电模型参数;利用网格寻优和K-折交叉验证进行调参;利用MLS-SVR模型进行反演.试验结果表明,利用MLS-SVR可以准确地反演出各地电模型参数,与单输出支持向量回归(S-SVR)和多输出支持向量回归(M-SVR)算法相比,该反演方法的精度更高,实测数据反演表明了该方法的有效性.

航空电磁拟三维模型空间约束反演

作者： 殷长春   朱姣   邱长凯   蔡晶   来源： 地球物理学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 时间域   空间约束反演   BFGS算法   拟三维   航空电磁   L  

描述： 为了克服时间域航空电磁数据单点反演结果中常见的电阻率或层厚度横向突变造成数据难以解释的问题,通过引入双向约束实现航空电磁拟三维空间约束反演.除考虑沿测线方向相邻测点之间的横向约束外,同时还考虑了垂直测线方向测点在空间上的相互约束.为此,首先设计拟三维模型中固定层厚和可变层厚两种空间约束反演方案,然后通过在目标函数中引入沿测线和垂直测线方向上的模型参数约束矩阵,并使用L-BFGS算法使目标函数最小化,获得最优拟三维模型空间反演解.基于理论模型和实测数据反演,对单点反演与两种空间约束反演方案的有效性进行比较,证明本文空间约束反演算法对于噪声的压制效果好,反演的界面连续光滑,同时内存需求和反演时间少,是一种快速有效的反演策略.