浅部高分辨率地空电磁探测发射方法与技术研究
发布时间：2021-03-01 14:03
地空电磁探测方法是一种发射源放置于地面,接收装置由无人机吊载于空中的高效电磁探测方法。地空电磁探测方法结合地面电磁探测深度大,航空电磁探测效率高的优势,具有经济、高效,大深度、高分辨率,适用于复杂景观区等优点。目前中频段（30-3000Hz）取得良好的效果,并广泛应用于资源矿产的探测,工程地质以及复杂地形环境的检测。然而,随着社会的发展,城市化进程的高速推进,地空频率域电磁探测系统出现了一些新的问题,这些问题主要集中于地层浅部区域的探测。在现有的技术条件下,解决这些问题具有一定的挑战性。由于天气原因或旋翼无人机电池的续航时间限制,使得无人机在空中飞行时间和飞行次数变得很有限,以致于接收系统需要进行高效的采集。本课题要实现的目标有:选择合适的电磁发射方案。扩宽电磁波频点的带宽,增加电磁波频点的数目,从而增加探测的纵向分辨率,实现对浅部的高分辨探测。本篇论文的主要研究内容如下:1.研究地空电磁探测中不同发射源的特点及优势,确定本研究所使用的发射源类型。建立发射电路模型,由实际参数计算出电路模型中各电性元件参数,通过电路仿真,得到地空联合电磁探测电性源和大回线源的发射效果。通过编写matla...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文的主要研究内容及结构安排
第2章 发射源类型选择
2.1 地空频率域电磁法原理概述
2.1.1 地空电磁探测方法基本原理
2.1.2 电性源地空电磁探测理论
2.1.3 磁性源地空电磁探测理论
2.2 发射电路等效模型分析
2.3 电性源和磁性源发射电流效果对比分析
2.4 电性源和磁性源发射电磁场正演对比分析
2.5 本章小结
第3章 发射源的布置形式以及电性参数分析
3.1 频率和探测深度的关系研究
3.2 发射源的布置方法以及天线研究
3.2.1 地空电磁探测发射源的布置方法
3.2.2 地空电磁探测系统天线的研究
3.3 发射电性参数对探测效果的影响
3.4 本章小结
第4章 发射电路设计与实现
4.1 发射系统的能量计算
4.2 发射控制方法的选择
4.2.1 SPWM控制法介绍
4.2.2 时频融合波形发射方法
4.2.3 伪随机控制方法
4.3 发射电路的设计
4.3.1 发射机桥路器件的选择与分析
4.3.2 发射机主控部分选择和设计
4.3.3 主控器件的电源配置电路
4.3.4 发射系统的驱动电路以及桥路设计
4.4 本章小结
第5章 发射系统仿真及测试分析
5.1 仿真分析
5.2 实验测试分析
5.3 本章小结
第6章 文章总结与后续工作建议
6.1 文章总结
6.2 后续工作建议
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab在数字信号处理中的应用[J]. 杨超. 电子世界. 2019(21)
[2]等值反磁通瞬变电磁法在浅部采空区探测中的应用[J]. 辛静. 工程地球物理学报. 2019(05)
[3]大功率短波发射天线的偏向发射原理分析[J]. 杨金丽. 科学技术创新. 2019(03)
[4]电磁法在金属矿勘查中的研究进展[J]. 柳建新,赵然,郭振威. 地球物理学进展. 2019(01)
[5]考虑位移电流的部分电感计算方法[J]. 倪筹帷,赵志斌,崔翔. 中国电机工程学报. 2017(17)
[6]强电磁干扰下磁共振地下水探测噪声压制方法研究进展[J]. 林君,张扬,张思远,舒旭,杜文元,林婷婷. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(04)
[7]浅部频率域电磁勘探方法综述[J]. 汤井田,任政勇,周聪,张林成,原源,肖晓. 地球物理学报. 2015(08)
[8]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[9]接地导线源电磁场全域有效趋肤深度[J]. 陈卫营,薛国强. 地球物理学报. 2014(07)
[10]无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用[J]. 嵇艳鞠,王远,徐江,周逢道,李肃义,赵义平,林君. 地球物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]多场源地空频率域电磁探测方法研究[D]. 周海根.吉林大学 2017
[2]浅层高分辨率全程瞬变电磁系统中全程二次场提取技术研究[D]. 嵇艳鞠.吉林大学 2004
硕士论文
[1]伪随机电磁法井间储层探测方法研究[D]. 李鹏.西安石油大学 2019
[2]基于FPGA控制器的飞轮电池振动控制策略研究[D]. 张云聪.南京航空航天大学 2019
[3]数控flyback开关电源的可靠性建模与仿真分析[D]. 王一雄.电子科技大学 2019
[4]双源阵列发射方法及控制系统设计[D]. 姚尧.吉林大学 2018
[5]浅地表电磁探测多频发射技术研究[D]. 黄维宁.吉林大学 2018
[6]时频域电磁探测发射机的研究与设计[D]. 付炜.重庆大学 2016
[7]伪随机编码在高密度电法中的实现[D]. 马超.吉林大学 2015
[8]基于伪随机码扩频技术的地下电磁波层析成像系统发射机设计[D]. 陈威.长江大学 2015
[9]半航空电磁勘查系统数据采集关键技术研究[D]. 吴寿勇.成都理工大学 2014
[10]半航空电磁发射机系统研究[D]. 侯国利.成都理工大学 2014
本文编号：3057588
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文的主要研究内容及结构安排
第2章 发射源类型选择
2.1 地空频率域电磁法原理概述
2.1.1 地空电磁探测方法基本原理
2.1.2 电性源地空电磁探测理论
2.1.3 磁性源地空电磁探测理论
2.2 发射电路等效模型分析
2.3 电性源和磁性源发射电流效果对比分析
2.4 电性源和磁性源发射电磁场正演对比分析
2.5 本章小结
第3章 发射源的布置形式以及电性参数分析
3.1 频率和探测深度的关系研究
3.2 发射源的布置方法以及天线研究
3.2.1 地空电磁探测发射源的布置方法
3.2.2 地空电磁探测系统天线的研究
3.3 发射电性参数对探测效果的影响
3.4 本章小结
第4章 发射电路设计与实现
4.1 发射系统的能量计算
4.2 发射控制方法的选择
4.2.1 SPWM控制法介绍
4.2.2 时频融合波形发射方法
4.2.3 伪随机控制方法
4.3 发射电路的设计
4.3.1 发射机桥路器件的选择与分析
4.3.2 发射机主控部分选择和设计
4.3.3 主控器件的电源配置电路
4.3.4 发射系统的驱动电路以及桥路设计
4.4 本章小结
第5章 发射系统仿真及测试分析
5.1 仿真分析
5.2 实验测试分析
5.3 本章小结
第6章 文章总结与后续工作建议
6.1 文章总结
6.2 后续工作建议
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab在数字信号处理中的应用[J]. 杨超. 电子世界. 2019(21)
[2]等值反磁通瞬变电磁法在浅部采空区探测中的应用[J]. 辛静. 工程地球物理学报. 2019(05)
[3]大功率短波发射天线的偏向发射原理分析[J]. 杨金丽. 科学技术创新. 2019(03)
[4]电磁法在金属矿勘查中的研究进展[J]. 柳建新,赵然,郭振威. 地球物理学进展. 2019(01)
[5]考虑位移电流的部分电感计算方法[J]. 倪筹帷,赵志斌,崔翔. 中国电机工程学报. 2017(17)
[6]强电磁干扰下磁共振地下水探测噪声压制方法研究进展[J]. 林君,张扬,张思远,舒旭,杜文元,林婷婷. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(04)
[7]浅部频率域电磁勘探方法综述[J]. 汤井田,任政勇,周聪,张林成,原源,肖晓. 地球物理学报. 2015(08)
[8]电性源瞬变电磁地空逆合成孔径成像[J]. 李貅,张莹莹,卢绪山,姚伟华. 地球物理学报. 2015(01)
[9]接地导线源电磁场全域有效趋肤深度[J]. 陈卫营,薛国强. 地球物理学报. 2014(07)
[10]无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用[J]. 嵇艳鞠,王远,徐江,周逢道,李肃义,赵义平,林君. 地球物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]多场源地空频率域电磁探测方法研究[D]. 周海根.吉林大学 2017
[2]浅层高分辨率全程瞬变电磁系统中全程二次场提取技术研究[D]. 嵇艳鞠.吉林大学 2004
硕士论文
[1]伪随机电磁法井间储层探测方法研究[D]. 李鹏.西安石油大学 2019
[2]基于FPGA控制器的飞轮电池振动控制策略研究[D]. 张云聪.南京航空航天大学 2019
[3]数控flyback开关电源的可靠性建模与仿真分析[D]. 王一雄.电子科技大学 2019
[4]双源阵列发射方法及控制系统设计[D]. 姚尧.吉林大学 2018
[5]浅地表电磁探测多频发射技术研究[D]. 黄维宁.吉林大学 2018
[6]时频域电磁探测发射机的研究与设计[D]. 付炜.重庆大学 2016
[7]伪随机编码在高密度电法中的实现[D]. 马超.吉林大学 2015
[8]基于伪随机码扩频技术的地下电磁波层析成像系统发射机设计[D]. 陈威.长江大学 2015
[9]半航空电磁勘查系统数据采集关键技术研究[D]. 吴寿勇.成都理工大学 2014
[10]半航空电磁发射机系统研究[D]. 侯国利.成都理工大学 2014
本文编号：3057588
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