时间域航空电磁数据去噪方法研究

作者： 谢宾   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 时间域航空电磁数据　　去噪　　天电噪声　　EMD　　自适应变窗宽滤波　　主成分分析  

描述： 时间域航空电磁探测是一种以电磁感应定律为基础，以各种飞行器为载体的地球物理勘探方法，具有效率高，勘探区域大等优点。时间域航空电磁探测由于其飞行测量方式，引入大量噪声，包括线圈运动噪声、人文噪声、仪器内部噪声、地质噪声，以及由于环境、温度等变化引入的系统噪声等，严重影响数据质量以及数据处理与成像解释结果。因此，数据噪声去除与压制是时间域航空电磁探测的重要技术基础。本文基于国家863计划项目的子课题“吊舱式时间域直升机航空电磁勘查数据处理与成图关键技术”及国家重大科研装备研制专项的子课题“航空瞬变电磁系统数据处理与反演成像”，针对原始数据天电噪声，抽道前测点数据噪声与抽道后剖面残余噪声的特点，研究噪声去除方法。论文主要的内容及研究成果如下：原始数据中的天电噪声在时域上持续时间短，幅值较大，随机性强，需要进行单独的识别与去除。本文利用大窗宽对原始数据进行滤波，计算标准差，设定阈值从而识别天电噪声并标识。当天电噪声含量较少时采用剪裁法，较多时采用Alpha-trim滤波的方法。剪裁法在叠加时舍去含有天电噪声的数据及与其相对应的另一半周期的数据；Alpha-trim滤波则通过沿剖面进行滤波去除天电噪声。本文基于EMD算法，研究时间域航空电磁探测测点数据噪声的去除。EMD将测点数据进行分解，得到频率成分由高到低的固有模态函数及代表趋势的余项。利用EMD滤波的特性，保留余项作为去噪后信号，去除了包含在固有模态函数中的高频测点噪声。针对剖面数据的残余噪声，本文分别基于自适应变窗宽滤波算法与主成分分析算法，研究剖面的滤波及不相关噪声的去除。自适应变窗宽滤波算法，根据局部梯度的变化速率，调整滤波窗宽，在异常处，采用较小窗宽，在非异常处，采用较大窗宽，这样即保持了异常的幅值又去除了噪声。主成分分析算法，将剖面数据转化为主成分，有用信息包含在少数低阶主成分中，多数高阶主成分则为不相关噪声，对少数低阶主成分重构剖面数据去除不相关噪声。通过仿真与实测数据去噪前后效果对比及信噪比的比较，证明了上述算法的有效性。

半航空电磁测量系统地空同步技术研究

作者： 陈丽娟   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 半航空　　瞬变电磁法　　振荡器同步　　无线同步　　GPS同步  

描述： 技术在半航空电磁测量系统中进行了实验,同时对系统的抗干扰措施进行了研究并进行了应用。振荡器同步技术用了时钟芯片PCF8563的可编程时钟输出,报警器及定时器功能,设置TI/TP=1,此时中断信号为脉冲

固定翼时间域航空电磁数据整体反演

作者： 王琦   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 固定翼航空电磁探测　　线圈姿态　　一维正演　　一维整体反演　　拟二维整体反演  

描述： 了一条测线数据“校正-反演”同时进行的拟二维整体反演。主要研究内容及创新点如下：(1)基于固定翼时间域航空电磁正演理论，采用层状大地模型，计算了平稳飞行状态下的固定翼时间域航空三分量电磁响应。在此基础上

基于MPI的航空瞬变电磁一维正反演

作者： 陈辉   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空瞬变电磁　　正演　　反演　　频时转换　　MPI  

描述： 瞬变电磁正反演及其并行计算方法进行了研究和分析。具体来说,本文研究内容主要包括以下几个方面:(1)本文从麦克斯韦方程组出发,推导了层状半空间中心回线的正演响应计算公式,并编程实现了一维正演模拟方法。在

半航空电磁一维正反演研究

作者： 许洋   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 半航空电磁　　一维正反演　　自适应正则化　　MPI  

描述： 电磁系统的核心部分，本文着重研究半航空电磁一维正反演，主要完成了以下几个工作：（1）以麦克斯韦方程组为基础，对半航空电磁一维正演的表达式作了详细地推导。根据考夫曼推导水平层状介质表面上电偶极子电磁场

半航空电磁发射机系统研究

作者： 侯国利   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 半航空电磁发射机　　CPLD　　IGBT桥路　　电压电流检测  

描述： 半航空电磁法勘探仪器具有快速、灵活、高效等突出优点，并且能在山地、丘陵等复杂的地表环境执行地质勘探任务。尽管国外已有研制成功的半航空电磁勘探系统，并取得了一系列的研究成果，但我国在这一方向的研究还处于起步阶段。半航空电磁勘探系统由发射系统和接受系统组成。自80年代以来，半航空电磁法勘探领域从理论到实践都已经做出了大量的工作，在特殊地表环境下寻找金属矿，地下水、进行工程地质及汽油勘探方面，取得了较好的效果。它的理论方法及仪器在不断地改进和创新。设计一款可以特殊环境下进行地质勘探的半航空勘探系统显得越来越重要。本论文借鉴了现有的半航空电磁发射机的设计思路，结合数字电路的设计思想，设计了半航空电磁发射机的硬件设计，并进行了相关实验研究。本文以电磁法勘探理论为指导，分析了目前典型的并具有代表意义的电磁法仪器的特点，研究了国内外发射机研究现状和不足，并阐述了半航空发射机的发展趋势。本文提出了新的设计思路：采用CPLD和单片机为设计核心，整个系统分为控制电路、驱动电路、数据采集电路、电源电路等其它电路，绘制了PCB电路板，做了实验验证。针对发射机系统要求，提出了半航空电磁发射机的理论基础和相关技术指标，通过对功率器件工作条件分析，选取了IGBT晶闸管作为功率开关器件，选取光电耦合器作为隔离驱动电路和其它器件的核心部分。主控单元采用51单片机最小系统为核心，配合外围电路控制信号采集电路、驱动电路，实现驱动信号的产生、调节和显示。实现了信号采集电路单元采集驱动电路电压、电流等信号值。系统中给出了相关关键核心器件的技术要求，并给出了相关原理图和相关信号波形。由于半航空电磁发射机飞行过程中不能够直接观测发射电流的变化趋势，基于以上原因设计了信号采集单元。该单元首先经过检测信号电路，然后将桥路输出模拟信号转换为直流电平信号。控制单元硬件采用51单片机最小系统为核心，外围有时终芯片，AD转换芯片、EEPROM存储芯片。并应用模块化对电流模拟信号和时间点的采集、AD转化、记录、存储和时候显示的功能。本文最后设计了主电路IGBT驱动电路。同时，设计了IGBT驱动电路，包含采用光电耦合器隔离单片机主控电路，减少了强电对弱电电路的影响。

地面航空电台电磁环境测试与干扰诊断研究

作者： 刘泽宇   来源： 大连理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 地面航空电台　　电磁环境测试　　测量不确定度　　无线电干扰诊断  

描述： 航空无线电业务是保障航空秩序的基础,它的载体是无线电波。航空器在空中飞行时与外界的信息交换几乎完全依赖于航空无线电业务,因此航空无线电业务对于保障空中交通的安全起着至关重要的作用。然而,随着近年来民用航空产业规模的逐渐扩大,民用航空对无线电业务的依赖也逐渐加深。同时,由于各种电子、电气设备的大量应用与普及,使得航空无线电业务所处的电磁环境愈加恶劣,电磁兼容问题愈加突出。为了使航空无线电业务正常开展,作为航空无线电业务中一个重要环节的地面航空电台的电磁兼容性就必须得到优先保障。而对地面航空电台进行电磁环境测试,是分析其电磁兼容性的必要的基础性环节。电磁环境测试的目的是在无线电台站建设前,通过测试,了解拟选站址的电磁环境状况,论证拟选站址是否符合相关技术要求,以避免盲目建设引起的资源浪费。本论文在作者近两年在地面航空电台拟选站址的电磁环境测试和民航二次雷达干扰诊断排除等方面实际工作的基础上,具体完成如下工作。首先,在电磁环境测试部分,依据相关标准制定了测试方案,选取相关仪器组成了测试系统。经测试,在拟选站址处,部分频率的电磁环境良好,符合建站要求；部分频率的电磁环境超标,原因是存在同频的合法信号,需要进行频率协调。其次,作者利用GUM法对所用的电磁环境测试系统的测量不确定度进行了实际评定,使得该测试系统的测量结果具备了一定的可评价性。然后,又通过对实际测量数据的分析,对所搭建的测试系统的测量次数与A类不确定度之间的关系进行了分析,得到了至少需要进行15次重复测量才能保证较高测量准确度的结论。最后,在干扰诊断排除部分,依据“先内后外”的思路对干扰进行了诊断,确定干扰信号来自系统外部后,利用便携式监测系统对干扰源进行了定位,最终确定干扰源为一部非法使用的无线视频监控系统,成功排除了干扰。

时间域航空电磁一维正反演研究

作者： 罗勇   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 阻尼特征参数法反演　　阻尼最小二乘法反演　　正演　　阻尼因子　　奇异值分解  

描述： 最小二乘法和阻尼特征参数法对一维反演进行了研究。具体包括以下几个方面：（1）时间域航空电磁正演模拟。从基本电磁理论出发，推导了水平层状大地磁偶极源和中心回线正演计算公式。频时转换和汉克尔积分变换是正演计算

现代航空复合材料的电磁特性研究

作者： 程磊   来源： 电子科技大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 复合材料　　反射系数　　雷击　　数值计算  

描述： 性能和受到雷击作用时的电磁场分布情况。主要探讨了以下问题：(1)研究了航空复合材料的电磁屏蔽效果。运用等效媒质理论分析了纤维复合材料的等效电磁参数,并利用传输线理论推导了材料的反射系数、透射系数以及屏蔽

航空电磁勘查数据处理方法研究

作者： 刘国芳   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁法　　小波去噪　　数据处理系统  

描述： 本文依托于国家开展的863计划重大项目“航空地球物理勘查系统”研究的子课题“吊舱式时间域直升机航空电磁勘查理论研究与系统设计”,结合子课题“数据处理和基础图件编制的方法研究与软件开发”,本文的目的是根据时间域航空电磁法的探测原理,分析航空电磁探测数据特点,针对数据特点寻求合适的数据处理方法。结合前人的研究成果,将一些理论处理方法编制软件,并对模拟数据进行处理测试,测试和验证数据处理方法的有效性以及发现需要改进的地方。针对时间域航空电磁数据数据处理问题做了研究,在调研航空电磁法发展和理论研究现状的基础上,根据电磁学探测的基本原理,分析了时间域航空电磁探测系统、时间域航空电磁数据及其常见噪声的特点,采用高通滤波器、小波分解重构方法对数据进行消噪处理。针对实测时间域航空电磁数据受各种噪声和干扰因素严重,噪声的存在导致数据处理解释时分辨率不高,可能带来假异常信息的问题,以提高晚期测道观测数据的信噪比为目标,研究了小波阈值去噪,中值滤波两种滤波去噪方法在时间域航空电磁法中的应用,并对理论加噪数据进行去噪处理及分析,为实测资料的正确处理提供了技术支持。分析了航空电磁剖面数据的频谱分析原理与方法,以及磁性界面深度计算的方法。在航空物探测量的数据处理工作中,数据调平是一个很重要的环节。本文中学习研究了“第二代高精度航空物探测量”项目中金国同志的“虚拟切割线调平方法”,简要的介绍了“虚拟切割线调平方法”的方法理论基础。另外,根据方法理论基础,初步搭建了航空电磁数据处理的系统构架,在整体构架上主要采用C#语言,完成了界面的初步编写和部分处理模块的编写。并且用此系统针对理论模拟的一些数据作了处理,对处理后数据成图分析,分析验证其处理效果。对于航空电磁数据处理系统在程序运行时,参数和配置文件设置比较复杂,还有很多其它方面的因素,为了达到规范航空电磁数据处理的目的,后期编写数据处理程序管理软件平台的工作还在继续。