航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究

发布时间：2024-04-08 22:44

　　作为新一代的航磁测量技术,航空全张量磁梯度测量兼具了航空磁法勘探自身探测范围广、不受地形制约影响、探测效率高、节约勘察时间及单位面积运行成本低等多种优点的同时,其核心器件SQUID(超导量子干涉仪)可有效压制背景磁场噪声干扰,提高数据分辨能力及数据精度,对局部磁异常目标刻画更为精细,因此在地球物理探测和军事反潜等方面具有独特优势。本论文依托中科院上海微系统与信息技术研究所自主设计研发的航空超导全张量磁梯度测量装置所测的飞行实验数据,对航磁全张量梯度数据的软补偿技术和正反演问题数值计算的理论算法三个方面进行了系统研究。在航磁全张量梯度数据的软补偿方面,为了消除来自飞机的磁干扰以改善航磁全张量梯度数据精度,本文根据数据测量方式特点和磁干扰变化原理,从正演的角度建立了一种基于正演的拖曳式航磁全张量梯度数据软补偿模型,设计了相应的学习飞行方案并推导了补偿参数求取公式,通过模型试验验证了该补偿方法的可行性,最后通过仿真飞行试验证明利用学习飞行可以求解所假定的补偿参数,可以对仿真飞行全张量梯度数据进行有效磁补偿。在正演数值计算方面,本文利用节点物性的概念建立了磁异常体与磁全张量梯度异常之间更为简洁...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2-1球体受外磁场作用产生感应磁矩示意图

图2-1球体受外磁场作用产生感应磁矩示意图场：研究认为该磁场主要是由飞机机身、机翼等大的金属切割地磁场产生(刘晓杰等，2009)。涡流磁场的大小方向也与外磁场与时间的导数有关。如图2-2所示，设球体受场矢量()()()()xyzHtHti....

图2-2球体受外磁场作用产生涡流磁矩示意图

图2-2球体受外磁场作用产生涡流磁矩示意图及姿态变换：该补偿模型涉及四种坐标系，分别是飞机坐升机处为原点的当地水平坐标系，以及GPS系统所采用的系如图2-3所示。航磁超导全张量梯度测量飞行过程中，响较大，难以保持恒定的飞行姿态，吊舱姿态变化对梯甚至超过了飞机磁干扰。因....

图2-3坐标系示意图

系如图2-3所示。航磁超导全张量梯度测量飞行过程中，响较大，难以保持恒定的飞行姿态，吊舱姿态变化对梯甚至超过了飞机磁干扰。因此在全张量梯度补偿中必须

图2-4飞机姿态角示意图:偏向角(α)、俯仰角(β)、横滚角(γ)

图2-4飞机姿态角示意图:偏向角(α)、俯仰角(β)、横滚角(γ)案磁全张量梯度数据软补偿模型沿当地水平坐标系X方向飞行，结合磁性球体等效模型测点对应的航磁全张量梯度数据软补偿模型可以表示成-1-1-1-1()-'()TTcorcmcBTB....

本文编号：3948924