时域航空回线源的三维异常体电磁响应探测分辨率研究

作者： 田培培   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　　三维异常　　分辨率　　逐步回归方程　　高阶统计  

描述： 方程，研究了时域航空回线源三维异常体的电磁响应探测分辨率，取得了以下几方面的研究成果：1.结合电磁场基本理论和三维Yee氏非均匀网格的划分，推导出航空时域三维异常体中心回线方式下的初始场表达式和迭代场计算

航空瞬变电磁数据时频分析及去噪方法研究

作者： 何腊梅   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　　数据去噪　　滤波方法　　时频分析　　信噪比  

描述： 以及抑制方法，并针对航空瞬变电磁去噪及评价方法展开研究，主要内容有：（1）本文考查了航空瞬变电磁噪声特性及实际勘探中影响其数据准确性的三种主要噪声——电磁噪声，仪器振动噪声，地质噪声，分析它们的主要

航空瞬变电磁合成孔径成像方法的关键参数研究

作者： 钱建兵   来源： 长安大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 瞬变电磁法　　视纵向电导　　合成孔径　　相关分析　　成像  

描述： 山区和海洋的勘探已经成为地球物理勘探领域的热点研究对象。航空瞬变电磁法以其速度快、通行性好、可用于海域等优势已被广泛应用于矿产资源勘查、区域地质填图以及水文、环境勘查等各个领域。目前国际上研究和应用的关于航空瞬变电磁数据的解释技术可以分为两类：一类是电导率-深度转换的近似方法，另一类是层状大地反演。等效导电平面法属于第一类，该方法以一导电平面来代替地下均匀介质，是通过视纵向电导曲线特征值来划分地层的一种近似解释方法，特点是简单、快速。本文从等效导电平面原理出发，给出视纵向电导的定义，并求取其关于深度的二阶导数。其二阶导数曲线在地层的导电性发生变化的位置会产生尖锐的峰值，将各点曲线的峰值连起来会形成类似地震成像中的同相轴，我们称为微分电导成像，相较传统方法它对地下电性分布的情况反应得更为直观、清晰。为进一步优化微分电导成像法，本文介绍了瞬变电磁合成孔径成像的概念。其思想来源于合成孔径雷达，根据对同一地质体相邻测点间的信号具有相关性的特点，利用信号处理的手段对相邻各测点的数据进行相关叠加，以期达到提高信噪比、突出弱异常进而提高分辨率的目的。同时这种处理方式也将传统的以单点解释为主的处理方式发展成为以测点为中心的逐点推移多次覆盖的处理方法。本文通过设计不同类型的理论模型，分析对比模型数据的处理结果，总结规律得出了计算最大孔径长度的经验公式，为实际工作中合成范围的选取提供参考。最后，本文进行了模拟航空瞬变电磁法工作方式的水槽实验，实验结果证明合成孔径法能有效提高瞬变电磁成像精度。

时间域航空电磁法二维正演研究

作者： 印红军   来源： 中国地质大学(北京) 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： cole模型   ATEM　　等参单元法　　波前法　　二次场　　地形　　cole  

描述： 时间域航空电磁法（Airborne Time Domain Electromagnetic简称ATEM），是航空电磁方法的一个重要分支。该方法效率高、成本低、分辨率高、操控灵活，并且对屏蔽层下伏地层或构造有较好的分辨能力，可以广泛应用于矿产资源、地质调查和环境监测等领域。对于航空电磁法的2.5维正演，是以三维的场源，解二维模型，因此本质上属于三维问题。由于电磁场以场源为中心对称，所以可以利用傅里叶变换，将沿走向方向的电磁场转换为波数域的量，从而使三维问题转换为二维问题。然后再利用反傅里叶变换，将波数域值转换为空间域电磁场值。最后将上述频率域的值通过傅里叶变换，便可以转换成空间域的解。本文在收集大量资料的基础上，完善了时间域航空电磁方法的正演模拟，并建立了一套制作任意模型的程序代码。由此，本文建立层状模型，利用解析解和数值解对比，验证了该算法的正确性。同时本文建立了板状体模型、倾斜板状体模型、各种类型的组合体模型、带地形的模型、带cole-cole参数的模型。对模型进行正演模拟，并对正演结果准确性进行了分析，总结出，该方法在寻找良导体、覆盖层下伏地质体等应用中的良好效果。最后，本文根据实际地质剖面图资料，建立了实际地质模型，通过正演模拟，进一步验证该方法在复杂地形下，寻找浅层地质构造应用中的可靠性。

串联谐振式航空电磁法发射机关键技术研究

作者： 赵阅群   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁法　　串联谐振　　发射机　　功率电子　　单片机  

描述： 直升机航空电磁法（Airborne Electromagnetic Method）地球物理勘察仪器具有快速、灵活、高效的突出优点，并且能在地形复杂环境执行地质勘察任务。国外已研制成功直升机航空瞬变电磁勘察系统，并取得了一系列研究成果，而我国在这一方向的研究还处于空白阶段。直升机航空瞬变电磁系统由发射系统和接收系统组成，本文主要研究半正弦发射电流的串联谐振式航空电磁法发射机的关键技术。发射机由功率发射单元、主控单元、峰值电流采集记录单元和过冲削弱单元构成。最终通过互感器分析测试发射线圈电流波形，主要指标为25Hz正弦半波电流峰值达到2725A，脉宽4.1ms，基本满足课题要求。主要做了以下几个方面的工作：针对课题要求的发射电流指标参数，提出了串联谐振方式的功率发射电路方案，分析了该方案的工作过程和原理，并应用Matlab仿真模块Simulink对功率发射电路进行了仿真实验，取得了良好的效果。通过对功率器件工作条件分析，选取了Y45KPE型号的大功率晶闸管的作为功率开关器件；根据计算所得电感数值，设计确定了发射线圈选材、直径、圈数等参数，最终完成整个发射线圈的组装。主控单元采用51单片机最小系统为核心，配合外围按键电路和液晶显示电路，实现时序信号的产生、调节和显示。大功率晶闸管驱动的设计采用分立元件搭建，主要实现对时序信号的电流放大以及通过脉冲变压器隔离强弱电之间的电联系，最后给出了控制驱动单元的PCB板实物照片和输出驱动信号波形。针对飞行过程中无法直接观测发射机发射电流的变化情况，设计了电流采集记录单元。该单元首先经过峰值检测电路将电流互感器输出模拟信号转换为直流电平信号。控制部分硬件采用51单片机最小系统为核心，外围有时钟芯片、AD转换芯片、EEPROM存储芯片、液晶显示模块，并应用模块化编程方法完成对突变电流模拟信号和时间点的采集、AD转换、记录、存储和事后显示的功能。针对发射电流过冲对接收系统的不良影响，设计了电流过冲削弱单元。该单元主要利用单稳态触发芯片延时主控单元的控制信号，控制双向可控硅在发射电流将要过零的时刻将功率电阻并联于发射线圈两端达到削弱电流过冲的目的。而后设计了整个弱电系统的机箱面板，弱电系统的整合装箱，给出了面板设计图和机箱实物照片。叙述了组装发射机的过程以及期间应该注意的问题，而后进行了室内实验。通过示波器观测互感器输出波形，分析发射电流的大小、波形以及脉宽等参数，25Hz正弦半波、脉宽4.1ms、峰值电流2725A达到了课题要求的指标。测量过冲削弱单元功率电阻两端的电压波形，经过分析得到过冲削弱单元对发射电流过冲的削弱能力达到了79.7%。

时间域航空电磁法发射机关键技术与实验

作者： 齐林   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁法　　梯形波　　分段控制　　无功补偿　　无损吸收　　消除过冲  

描述： 的可靠性；过冲消除电路提高了发射电流波形的质量，提升了接收效果；通过EMC设计、散热设计提高发射机的可靠性。由于受输入电源的功率限制，发射机应用了降低功耗的技术：无功补偿技术是利用大容量电容与负载电感无功

航空瞬变电磁法2.5维正演模拟研究

作者： 周俊杰   来源： 中南大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空瞬变电磁法　　2.5维正演模拟　　有限单元法　　GS变换　　正弦变换　　感应电动势　　并行计算  

描述： 航空瞬变电磁法(Airborne Transient Electromagnetic,简称ATEM)是近年来发展起来的一种快速勘探方法,具有飞行高度更低,探测深度更大,适航范围更广等特点,广泛应用于森林、山地、戈壁、沼泽、湖区以及浅海等地区,是一种前景广阔的方法。目前,航空瞬变电磁法只能进行一维数据处理与解释,严重阻碍了该方法的发展。因此,在国家863项目“航空瞬变电磁法快速正反演专题”的资助下,本文开展了航空瞬变电磁2.5维有限单元法正演计算研究,为人们正确认识二、三维地质体的瞬变异常特征提供理论依据。首先,本文从时间域电磁场理论出发,构建空中发射线圈的拉氏傅氏域异常场变分问题,使用规则三角网格剖分完成有限单元法求解过程；采用GS变换与正弦变换数值滤波算法实现拉氏傅氏域到时间域的转换,并改进数值求导算法,得到了高精度的感应电动势；推导了拉氏傅氏域下空中发射线圈的背景电磁场解,并以此计算有限元法方程右端向量,从而体现了空中磁性源。在求解背景场和异常场的过程中,各数值算法层层嵌套,容易产生积累误差,因此对其进行了分析,结果表明,求解的相对误差满足精度要求。其次,对典型的一维、二维模型进行了数值模拟,并分析其响应特征。对块状低阻体、直立板状体等典型二维模型的模拟结果表明,整体异常特征与一维模拟响应特征一致,其早期幅值都随着线圈距离地面的高度增大而减小,衰减速率随之趋缓。局部异常体的规模、产状等均能在响应上反映出来,但规律较为复杂,有待更深入的分析研究。最后,对航空瞬变电磁2.5维有限元模拟的算法进行了优化改进,并在MPI+Fortran编程环境下设计了粗粒度的并行算法,初步解决了计算耗时过长的问题。

频率域航空电磁法2.5维数值模拟软件开发

作者： 谭林   来源： 中国地质大学（北京） 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁法　　有限单元法　　2.5维数值模拟　　人机交互式网格剖分　　OpenMp  

描述： 航空电磁法(Airborne Electromagnetic简称AEM)是航空物探常用的测量方法之一。直升机频率域航空电磁系统IMPULSE拥有水平共面、垂直同轴两组线圈。本文将针对IMPULSE系统开展有限单元法2.5正演研究,并形成一套完整实用的正演软件。对于航空电磁法的2.5维问题,地下介质电性参数是二维,场源是三维,因而电磁场的分布是三维的,属三维正演问题。但是利用电磁场沿走向方向以场源中心是对称的这一特点,可以通过沿走向方向做傅里叶变换把空间域的2.5维问题转化为波数域的二维问题处理。 频率域航空电磁法相对地面电磁法而言,有其独特的方面：激发源为磁性源,可等效成磁偶极子；接收的是磁场；激发和接收位置位于离地面一定高度处,且收发距比较小,收发距是固定的；场源是移动的；激发和接收频点数比较少等特点。本文选取有限单元法求解航空电磁法的边值问题,对场源项的处理方法、边界条件、波数域各磁场分量计算方法、傅里叶反变换离散波数的选取方法、生成有限单元网格的原则等技术进行了研究,实现了频率域航空电磁系统二维数值模拟计算。针对直升机航空电磁法编写了一套具有人机交互式的网格剖分软件,利用Ope...

固定翼频率域航空电磁系统测量技术研究

作者： 李军峰   来源： 中国地质大学（北京） 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空电磁测量系统　　航空电磁收/发探头　　微弱信号检测　　稳流发射　　一次场补偿  

描述： 了频率域航空电磁系统的测量技术。主要研究内容包括接收/发射探头优化设计,二次场微弱信号检测,大磁矩稳流发射系统,补偿系统数字化及一次场自动补偿等方面的技术研究。应用这些新技术,开发了一套实用化的改进型三频

频率域航空电磁法数据处理方法研究

作者： 孙东明   来源： 吉林大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 吊舱式直升机　　频率域航空电磁法　　数据预处理　　调平　　零漂　　伪切割线  

描述： 针对吊舱式直升机频率域电磁数据处理技术中存在的不足,本文较为系统的研究了频率域航电数据从采集到处理的整个流程。具体研究内容主要分为吊舱式直升机频率域电磁系统、数据预处理和数据调平三个大的方面。 对吊舱式直升机频率域电磁系统进行了系统的分析,主要包括系统装置及性能、航空电磁系统的工作原理、野外工作方式和监控数据质量的各项参数等内容。总结了灵敏度变化率、零点水平漂移、动态噪声水平、飞行高度统计和飞行偏航统计等监控参数。 改进完善了场值归一化、噪声滤波、零漂的基线改正、相位校验及改正、坏点剔除和坐标变换等数据预处理技术。在噪声滤波中,在总结常用的一维递归滤波器、移动的平均滤波器和一维DDNL滤波器的基础上,引进了改进的中值滤波器,丰富了滤波技术。针对航电数据中存在的单一坐标点偏离航道过远和单一坐标点回转的坏点,提出了行之有效的解决算法。 总结了主要的航电数据调平方法。在前人提出的低值段线性调平法、伪切割线调平法、条件滤波法、伪切割线半自动调平法、二维移动平均滤波自动调平法和基于线与线之间的调平方法的基础上,提出了用于频率域航空电磁数据处理的伪切割线自动调平法,丰富了...