半航空瞬变电磁发射机关键技术研究

作者： 李琳琳   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　　发射系统　　地回路模型　　电流关断　　发射机设计  

描述： 国土资源部公益项目,研究了半航空瞬变电磁发射系统相关的理论方法和发射机设计的关键技术,取得的主要成果和结论如下:(1)根据航空电磁探测的基本理论,研究半航空瞬变电磁正演模拟计算的方法,用于指导发射机的电流参数

多波发射时间域航空电磁系统数据处理及正反演研究

作者： 裴易峰   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁　　数据处理　　多波发射　　正演　　反演　　软件平台  

描述： 时间域航空电磁法原始实测数据量庞大且易受噪声影响，因此需要有效的数据预处理方法来精简数据量，提高信噪比。本文对时间域航空电磁法数据处理进行研究和总结，内容包括时间域和频率域的数据预处理，数据处理，成像，正演模拟，反演解释等模块，并且将其集成到可视化软件平台。通过该软件可以实现航空电磁实测数据处理与解释。传统的时间域航空电磁发射系统通过发射单一波形完成航空电磁勘探任务，本文研究在原先单一波形衰减殆尽时，再发射一段小能量的方波，以便接收线圈在一个半周期可以同时接收两个波形的衰减信号。本文从传统波形特点、频谱、相对异常正演计算、理论数据反演、实测数反演据等5个角度说明该套双波形发射接收系统的特点。本文首先从传统波形的衰减特点和数据处理方法上证明了发射小方波的可行性，从频谱分析角度说明增加小方波可以增加原波形的高频成分，说明双波形对于浅层有更高的分辨率。然后，从麦克斯韦方程组出发推导出任意波形的正演响应计算公式，从而计算出双波形的电磁响应。通过计算对于不同模型的双波形响应说明方波对于浅层异常体可提供更大的相对异常。最后，本文通过反演理论模型和实测数据证明与传统的单一正弦波相比，双波形在保持对深部勘测的能力下，可以提高对浅地表电性的分辨率。

径向基神经网络的时域航空电磁系统飞行参数拟合

作者： 徐鹏   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 时域航空电磁系统　　主成分分析　　径向基神经网络　　参数拟合  

描述： 探测核心装备研发》的课题《航空瞬变电磁勘探仪》中的子课题《多模态航空瞬变电磁系统标定算法与实现》，提出利用径向基神经网络拟合方法对时域航空飞行系统参数进行拟合。主要进行了如下研究：1、对时域有限导体

时间域直升机航空电磁法2.5维反演

作者： 余小东   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 时间域航空电磁法　　2.5维反演　　阻尼特征参数反演法　　阻尼最小二乘反演法  

描述： 进行研究,为时间域航空电磁法的资料解释奠定基础。具体来说,本文的主要内容包括以下几个方面：(1)时间域航空电磁法2.5维正演模拟。首先,从电磁场基本理论出发,推导了在拉氏傅氏域中时间域航空电磁法沿异常体

频率域航空电磁异常特征分析与应用研究

作者： 丁志强   来源： 桂林理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文

描述： 频率域航空电磁异常特征分析与应用研究

半航空电磁勘查系统数据采集关键技术研究

作者： 吴寿勇   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 瞬变电磁法　　程控浮点放大　　同步采样　　数据采集  

描述： 、衰减快,而中晚期信号幅度小、衰减慢的大动态范围的特点。因此,必须设计出能适应这种瞬时变化快、动态范围大的高性能数据采集系统。带着这样的目的,本文主要研究内容如下：1.基于EM传感器的电磁信号接收电路。半

时间域航空电磁数据的Tau域分析与研究

作者： 王亚冉   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 时间域航空电磁法　　Tau域分解　　解卷积　　电导极限　　电阻极限  

描述： 航空电磁法(Airborne Electromagnetic, AEM)是以电磁感应定律为基础，以飞机为运载工具的一种航空物探测量方法。它具有飞行速度快，覆盖面积大，效率高，成本低，通用性好等优势，尤其在地形比较复杂的山区、无人区等。但仍存在一些不足，比如由不同发射电流波形接收的电磁数据不具有同一的时间特性；使得后续的类查表法电导率深度成像不具有通用性；数据量大导致的处理解释速度缓慢等问题。本文以航空电磁法经典理论知识为基础，对时间域航空电磁数据在Tau域里进行了分解；并基于此分析，研究了多种大地模型电磁数据的电导极限与电阻极限，分析了其影响因素；研究了Tau域分析在航空电磁探测里的应用；设计并实现了Tau域分析电磁数据的软件平台，本文主要内容及结论如下：首先，由麦克斯韦方程组出发，给出了任意发射电流的一维正演计算；利用奇异值分解法分解了航空电磁数据，说明了Tau域分解参数A与的意义；描述了Tau域分解的特征向量，最后对多种大地模型的航空电磁数据在Tau域里进行了分析。模型的仿真研究表明，随着大地电导率的增大，电磁数据在Tau域里分解的系数A分布向Tau值较大的方向移动，并且幅值降低，能量分散。其次，基于Tau域分析，从频域和时域给出电导极限与电阻极限的概念，研究了多种大地模型电磁数据的电导极限和电阻极限，分析了电导极限和电阻极限的影响因素。通过薄板大地模型的电导极限与电阻极限研究，可以看到，电导极限只与目标体的几何形状有关，与目标体的电导率无关；电阻极限只与目标体的电导率有关，并且随其电导率的增大而增大，而与目标体的几何形状无关，这一规律为快速近似反演提供了理论依据。再次，研究了Tau域分析在电磁探测中的应用。利用Tau域分解进行解卷积计算，去除发射电流对电磁数据的影响。利用Tau域分解的特征向量来分析发射电流的脉宽、波形对系统探测能力的影响，对合理设计发射电流具有一定意义。分析了Tau域的特征向量与发射波形脉宽的关系，研究结果表明，当发射电流脉宽增大时，特征向量整体向Tau值较大的方向移动，说明发射电流脉宽增大可以增强对电导率大的异常体的分辨能力，因此在实际探测中，可根据目标体的电导率设计相应的发射电流脉宽，从而提高航空电磁探测的有效性。最后，设计并实现了电磁数据Tau域分析的软件平台。根据Matlab与C++的混合编程，并基于GUI的人机交互功能，将电磁数据Tau域分析的流程模块化，使其操作更加简便。通过该平台对实测数据进行Tau域分析，研究结果表明，分解系数A的成像与测线剖面结果一致，利用电导极限与电阻极限成像可以降低电力线的干扰，判断出异常体的准确位置。

基于子空间分析的航空瞬变电磁去噪方法研究

作者： 武莹   来源： 成都理工大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空瞬变电磁法　　去噪　　子空间　　主成分分析　　独立成分分析　　L曲线  

描述： 提高航空瞬变电磁数据的信噪比。为此，本文主要研究两种典型的子空间分析方法，即主成分分析（PCA）法和独立成分分析（ICA）法，并应用到航空瞬变电磁去噪中。具体来说，主要研究内容体现在以下几个方面：（1

2.5维航空瞬变电磁数据的非线性共轭梯度反演

作者： 龙剑波   来源： 中南大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 瞬变电磁　　航空电磁　　灵敏度　　正反演　　2.5维  

描述： 衰减,但不同时间点的灵敏度空间衰减速率不一样。1D和2D模型灵敏度在时-空间分布的相似性,说明了灵敏度矩阵近似计算的可行性。阐述了反演目标函数的构建方法,以及三种最优化方法原理,对低阻异常体的合成

时间域航空电磁数据全波成像与处理技术研究

作者： 马铭遥   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 时间域航空电磁法　　全波成像　　一次场　　噪声压制  

描述： 航空电磁法(Airborne Electromagnetic简称AEM)是以电磁感应定律为基础，以飞机为运载工具的一种航空物探测量方法。AEM速度快、成本低，已广泛应用在矿产资源的勘察、地质填图、环境监测、工程、水文等领域。本文依托国家863计划重大项目“航空地球物理勘查技术系统”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”的科研实践，研究了时间域航空电磁数据全波成像技术与数据处理技术，本文主要内容及结构如下：第一，本文介绍了时间域航空电磁法的基本原理，对比列举了直升机式和固定翼式航空电磁勘察系统的结构特点及适用范围等。计算了时间域航空电磁全波响应(off-time响应和on-time响应)。以阶跃脉冲波形为基础，计算发射电流关断后接收线圈内生成的感应电动势off-time段随时间的衰减曲线。采用将频率域的计算结果转换到时间域的计算方法，根据频率域电磁场的汉克尔表示形式，先在拉普拉斯变换域中计算时间域电磁场的瞬态响应，然后借助G-S变换做拉普拉斯逆变换，计算接收线圈内感应电动势的瞬变过程。根据频率域垂直磁偶极子电磁响应计算公式及傅里叶变换、卷积定理推导on-time响应的计算公式，进而计算得到任意发射波形的全波响应。第二，本文研究了时间域航空电磁数据全波成像技术与一次场去除技术。on-time响应和off-time响应的幅值随电导率的变化存在二值性问题，通过正演计算不同飞行高度和电导率情况下的全波响应，然后对数据进行α-τ变换、归一化处理，构造数据表，通过查表的方法计算电导率，利用深度公式计算深度，得到电导率随深度变化的结果。利用数据仿真构造五层大地模型，分别进行off-time响应和on-time响应的电导率深度成像，发现on-time响应能反映出浅层大地导体的存在。由通电圆线圈周围磁场的计算推出一次场响应在X、Y、Z三个方向的计算公式。对比分析发射线圈和接收线圈位置变化对一次场响应的影响。应用预测性过滤算法去除一场响应，利用飞机的飞行参数构造矩阵，通过奇异值分解不断的迭代得到滤波器系数，进而计算一次场响应，将计算所得从总响应中减去即去除了一次场响应。第三，本文研究了时间域航空电磁数据噪声压制技术。通过梳状滤波技术、早期振荡去除技术、多边形叠加技术对航空电磁数据的噪声进行压制。设计按一定规律排列的通带和阻带的滤波器在频率域上对信号噪声进行滤除，然后再通过反傅里叶变换恢复时域信号，有效去除晚期道数据的噪声。早期振荡去除技术首先计算高空背景每一道数据与发射电流的比例系数，然后用测线上的数据减去与之对应的发射电流与系数的乘积以去除振荡影响。采用多边形叠加的方法叠加数据，不同时间段采用不同的窗宽，相对常规叠加来说既提高了早期数据的分辨率又提高了晚期数据的信噪比。第四，本文对时间域航空电磁野外模拟飞行实验数据进行噪声压制及成像处理。采用吉林大学仪器科学与电气工程学院研制的JLATEM直升机式时间域航空电磁勘查系统在长春市郊区进行模拟航空飞行实验，介绍了基于matlab GUI数据处理软件的操作流程，给出了噪声压制处理和成像结果，结果表明本文的噪声压制技术优于常规的数据处理方法，有效去除了噪声。