中心回线航空瞬变电磁探测系统误差与噪声的定量分析

作者： 尹雄   王中兴   康利利   刘志尧   赵冬荣   来源： 地球物理学进展 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空瞬变电磁响应   姿态误差   偏心误差   中心回线   运动噪声  

描述： 航空瞬变电磁法具有探测效率高、地形适应性强等优点，广泛应用于复杂地形条件下的资源勘探.但是，航空瞬变电磁系统位于空中，测量过程一直处于运动状态，极易产生误差和噪声，影响该方法的探测效果.本文通过仿真模拟和量化分析，分别研究了偏心误差、姿态误差和运动噪声对中心回线式航空瞬变电磁系统接收响应的影响.研究结果表明，偏心误差对接收响应的影响最小，带来的误差不会超过0.38%.姿态偏转带来的误差较大，横滚角和俯仰角在0°～20°之间时，姿态误差分布在11%以内，因而需要进行校正.利用姿态角测量可进行姿态误差校正，测量精度为0.3°时，校正误差降至0.2%以下.运动噪声对接收响应影响最大，线圈摆动幅度降至0.1°,频率降至25 Hz时，运动噪声减小到8.0μV,约0.2 ms后，运动噪声将湮没有效信号.通过三分量磁场测量并投影到地磁场方向能有效降低运动噪声，25 Hz、0.1°的摆动下，运动噪声减小到0.013μV,减小615倍，湮没时间推迟至4.8 ms,从而大大拓展了有用信号可用范围.本研究为减小系统误差、削弱噪声，提高航空电磁数据信噪比提供了指导.

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.

基于自适应模拟退火算法的航空电磁阀优化研究

作者： 李杰   牛惠萌   赵世明   闫柯朴   李越   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数学模型   航空发动机   电磁阀   参数优化   自适应模拟退火算法  

描述： 电磁阀是组成航空发动机数字电子控制系统的重要部件，其响应的快速性是制约航空发动机数字电子控制系统性能的重要因素。根据某型航空电磁阀的设计原理构建了一种电磁阀数学模型，并使用设计参数及实际的试验、试车数据对所建成的航空电磁阀数学模型进行了验证。验证结果显示，所设计的电磁阀数学模型具有较高的动静态的精度，在此基础上，设计了一种基于自适应模拟退火算法的航空电磁阀优化方法，并对电磁阀的线圈匝数、阀芯质量、工作气隙的宽度和模型管直径等4个重要参数进行了优化。研究结果证实，相比于原设计方案，参数优化后的电磁阀开启响应时间缩短了50%，关闭响应时间缩短了45.4%。

航空重磁在山东齐河厚覆盖区圈定隐伏岩体的方法及效果

作者： 吴成平   于长春   周明磊   张迪硕   于洪涛   汝亮   朱裕振   来源： 地质通报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 山东齐河   厚覆盖区   航重   地质调查工程   航磁   隐伏岩体  

描述： 山东齐河地区被大面积巨厚的新生代地层覆盖，但富铁矿资源潜力大，隐伏岩体的圈定对于提高厚覆盖区基础地质研究程度和矿产勘查具有重要意义。通过航空重磁数据处理提高解释的准确性，利用航磁△T化极垂向一阶导数

含激电效应的航空瞬变电磁数据横向约束反演

作者： 路俊涛   雷达   任浩   来源： 地球物理学进展 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 激电效应   横向约束反演   cole模型   Cole   解析法   航空瞬变电磁  

描述： 受激电效应影响，航空瞬变电磁响应曲线经常出现异常快速衰减和符号反转现象，使用Cole-Cole模型的等效电阻率代替原模型实电阻率能很好的解释该现象，但由于激电多个参数的引入，使得反演多解性问题更加严重.本文基于Cole-Cole模型实现了航空瞬变电磁一维正演，采用横向约束反演同时计算激电参数及层厚，增加约束条件改善多解性问题.基于链式法则推导了求取雅可比矩阵的解析公式，结果表明与传统差分法相比，得到相同精度结果的情况下，解析法可大幅减少计算时间，同时在反演过程中采用令满足迭代误差的测点不再参与后面迭代的策略，以此减少不必要的正演和雅可比计算，进一步提高反演效率.通过对简单模型和复杂模型进行激电横向约束反演，并与传统一维反演方法对比，验证了横向约束反演能有效提取激电信息，得到与理论模型吻合的反演结果.

中心回线航空瞬变电磁探测系统误差与噪声的定量分析

作者： 尹雄   王中兴   康利利   刘志尧   赵冬荣   来源： 地球物理学进展 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空瞬变电磁响应   姿态误差   偏心误差   中心回线   运动噪声  

描述： 航空瞬变电磁法具有探测效率高、地形适应性强等优点，广泛应用于复杂地形条件下的资源勘探.但是，航空瞬变电磁系统位于空中，测量过程一直处于运动状态，极易产生误差和噪声，影响该方法的探测效果.本文通过仿真模拟和量化分析，分别研究了偏心误差、姿态误差和运动噪声对中心回线式航空瞬变电磁系统接收响应的影响.研究结果表明，偏心误差对接收响应的影响最小，带来的误差不会超过0.38%.姿态偏转带来的误差较大，横滚角和俯仰角在0°～20°之间时，姿态误差分布在11%以内，因而需要进行校正.利用姿态角测量可进行姿态误差校正，测量精度为0.3°时，校正误差降至0.2%以下.运动噪声对接收响应影响最大，线圈摆动幅度降至0.1°,频率降至25 Hz时，运动噪声减小到8.0μV,约0.2 ms后，运动噪声将湮没有效信号.通过三分量磁场测量并投影到地磁场方向能有效降低运动噪声，25 Hz、0.1°的摆动下，运动噪声减小到0.013μV,减小615倍，湮没时间推迟至4.8 ms,从而大大拓展了有用信号可用范围.本研究为减小系统误差、削弱噪声，提高航空电磁数据信噪比提供了指导.

基于响应面法的轴向混合励磁双凸极航空发电机优化设计

作者： 马昕晨   陈志辉   赵雅周   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合励磁双凸极电机   田口正交优化方法   响应面模型   中心复合设计试验   自适应遗传算法  

描述： 混合励磁双凸极电机具有结构简单、功率密度高的特点，适用于航空电源系统。本文首先简要介绍了一种新型轴向混合励磁双凸极电机的结构特点，搭建电机有限元模型，确定电机初始设计参数，并根据磁链最大原则，通过田

航空VHF通信设备电磁防护模块电路设计

作者： 马振洋   李义成   史春蕾   左晶   来源： 无线电工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 电磁防护   限幅器   PIN二极管   航空VHF通信  

描述： 针对航空甚高频(Very High Frequency, VHF)通信设备,提出了一种具有低插入损耗、高限幅性能的电磁防护模块电路设计方法。在无源多级限幅器设计基础上外加直流偏置,构建了一款有源式防护模块以提高限幅能力。将定向耦合器与整流电路相结合,提出了以整流部分干扰信号代替外加直流偏置的方式,进一步优化设计了一款半有源式防护模块。对所设计的2款电磁防护模块进行实物加工与测试,结果表明,在118～136 MHz的航空VHF频段内,插入损耗均小于1.5 dB,起限电平小于6 dBm,限幅电平小于8 dBm,功率容量不小于25 dBm。相比于其他同类型防护模块,起限电平和限幅电平明显降低,能够有效提高防护能力。

接地长导线源半航空瞬变电磁三维有限体积正演

作者： 杨静   姜晓腾   杨洋   孙怀凤   来源： 地球物理学进展 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 半航空   有限体积法   瞬变电磁   三维正演  

描述： 基于有限体积法开发了长导线源半航空瞬变电磁三维正演方法.首先将均匀半空间产生的背景场和异常体产生的异常场进行电磁场分离，可获得双旋度方程，后采用有限体积法在控制体积内进行积分，可得到控制方程，对该控制方程采用交错网格离散，时间离散采用后向欧拉离散，离散后形成半航空瞬变电磁三方向离散方程，系数矩阵根据Yee网格尺寸和控制体积尺寸进行计算，根据时频转换可得到接地长导线源半航空瞬变电磁背景场，选用PARDISO直接求解器对方程进行求解，其中迭代时间步长逐渐递增，以降低时间步长对正演效率的制约，任意点电磁场采用对角体积加权平均的方法进行插值.最后，选用均匀半空间模型和层状模型进行精度验证，并采用山峰、山谷、山峰山谷混合三类模型分析了接地长导线源半航空瞬变电磁的响应规律，结果显示开发的程序可用于半航空瞬变电磁勘探，可为半航空瞬变电磁数据解释的发展提供理论指导.

航空电磁超材料沿面及组合间隙直流电压放电特性

作者： 蔡力   刘伟   徐斐   周蜜   田汭鑫   王建国   来源： 高电压技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 沿面及组合间隙   分流条   放电形貌   电磁超材料   直流高压  

描述： 电磁超材料具有优异电磁性能，符合未来航空飞行器天线罩的需求。针对谐振环型航空电磁超材料，研究电磁超材料平板沿面及组合间隙的直流放电情况。实验结果表明：谐振环型电磁超材料沿面放电形貌是沿超材料周期方向或与周期方向呈45°方向直线型放电；在偏离度φ为0°、15°、30°和45°时，谐振环型电磁超材料单位距离沿面闪络场强分别为1.46、1.57、1.74和1.76 kV/cm，偏离角φ为30°和45°时沿面单位距离的闪络场强较偏离角φ为0°和15°时更大；进一步研究了超材料的组合间隙直流放电情况，当间隙距离较小时(D=5cm)，放电附着点落于针电极下方较大范围区域内，当间隙距离较大时(D=15 cm)，电压达到击穿电压之前微结构单元之间会产生自放电现象，放电附着点落于针电极正下方很小范围区域内；加蒙皮能显著提高击穿电压；电磁超材料加装分流条会存在接闪失效的问题，缩短分流条间距会明显降低其组合间隙击穿电压，提高分流条的接闪效率。