本發(fā)明涉及航空電磁測(cè)量領(lǐng)域，特別是涉及一種固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

航空電磁測(cè)量方法具有探測(cè)深度大、測(cè)量精度高、測(cè)量效率高、工作成本低的技術(shù)特點(diǎn)，在找礦、大面積地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)探測(cè)與含水巖層推測(cè)、非金屬礦物勘查等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。其中，航空瞬變電磁有應(yīng)用極為廣泛。

固定翼航空瞬變電磁系統(tǒng)由于采用發(fā)射線圈固定在飛機(jī)上，接收線圈吊掛在吊艙中的方式進(jìn)行測(cè)量，在實(shí)際飛行過程中，發(fā)射線圈可能產(chǎn)生不同的姿態(tài)，因此，當(dāng)固定翼航空電磁系統(tǒng)發(fā)射線圈姿態(tài)發(fā)生變化時(shí)，發(fā)射磁矩方向、接收分量方向和位置以及系統(tǒng)的收發(fā)距均發(fā)生改變，從而會(huì)引入誤差。然而，現(xiàn)有技術(shù)的固定翼航空瞬變電磁系統(tǒng)并沒有對(duì)該誤差提前進(jìn)行處理，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法，能夠?qū)Πl(fā)射線圈的姿態(tài)變化帶來的誤差進(jìn)行模擬計(jì)算。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法，包括以下步驟：s1：構(gòu)建瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)和瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)，所述瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)為長方體空間，所述瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)從瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)向前漸變收縮延伸至瞬變電磁發(fā)射線圈和瞬變電磁接收線圈；s2：將所述瞬變電磁發(fā)射線圈調(diào)節(jié)到初始姿態(tài)位置；s3：向所述瞬變電磁發(fā)射線圈輸入半正弦脈沖電流，并獲取所述瞬變電磁接收線圈接收到的感應(yīng)電流；s4：從所述初始姿態(tài)位置開始，按照預(yù)設(shè)幅度多次改變所述瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置，并在每次改變瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置后，進(jìn)行步驟s3；s5：根據(jù)所述瞬變電磁發(fā)射線圈在每個(gè)姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的半正弦脈沖電流及感應(yīng)電流的大小計(jì)算得到所述瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置與所述感應(yīng)電流的偏差曲線；s6：從所述偏差曲線上隨機(jī)獲取任意三個(gè)所述瞬變電磁發(fā)射線圈的驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證感應(yīng)電流；s7：分別按照所述三個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行步驟s3；s8：比較所述瞬變電磁發(fā)射線圈在每個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際感應(yīng)電流和驗(yàn)證感應(yīng)電流的誤差值；s9：如果誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，則保存所述偏差曲線。

其中，所述步驟s9還包括：如果誤差值大于預(yù)設(shè)閾值，則重復(fù)進(jìn)行步驟s2-s8。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明實(shí)施例的方法通過對(duì)構(gòu)建瞬變電磁場(chǎng)的試驗(yàn)環(huán)境，然后通過調(diào)節(jié)瞬變電磁發(fā)射線圈的不同姿態(tài)位置，獲取接收線圈的感應(yīng)電流，進(jìn)而得到瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置與感應(yīng)電流的偏差曲線，最后在偏差曲線上獲取任意三個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置進(jìn)行驗(yàn)證，如果實(shí)際感應(yīng)電流和驗(yàn)證感應(yīng)電流的誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，則保存偏差曲線，從而能夠?qū)Πl(fā)射線圈的姿態(tài)變化帶來的誤差進(jìn)行模擬計(jì)算，通過偏差曲線應(yīng)用于實(shí)際測(cè)量中，可以快速消除測(cè)量誤差，消除固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法的流程示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法構(gòu)建的瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)和瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參閱圖1，是本發(fā)明實(shí)施例固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例的方法包括以下步驟：

s1：構(gòu)建瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)和瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)，瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)為長方體空間，瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)從瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)向前漸變收縮延伸至瞬變電磁發(fā)射線圈和瞬變電磁接收線圈。

其中，如圖2所示，瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)1位于最下方，瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)2呈楔形過渡，且瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)2開口較大的一端連接瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)1，開口較小的一端連接瞬變電磁發(fā)射線圈3和瞬變電磁接收線圈4。

s2：將瞬變電磁發(fā)射線圈調(diào)節(jié)到初始姿態(tài)位置。

其中，瞬變電磁發(fā)射線圈的初始姿態(tài)位置優(yōu)選為水平位置。

s3：向瞬變電磁發(fā)射線圈輸入半正弦脈沖電流，并獲取瞬變電磁接收線圈接收到的感應(yīng)電流。

其中，瞬變電磁發(fā)射線圈通以半正弦脈沖電流后，會(huì)經(jīng)由瞬變電磁場(chǎng)過渡區(qū)向瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)傳輸，最終在瞬變電磁場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)異常電磁場(chǎng)，該異常電磁場(chǎng)又會(huì)在瞬變電磁接收線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。

s4：從初始姿態(tài)位置開始，按照預(yù)設(shè)幅度多次改變瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置，并在每次改變瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置后，進(jìn)行步驟s3。

其中，預(yù)設(shè)幅度的單位可以是角度，例如，是3度，則瞬變電磁發(fā)射線圈從水平位置偏轉(zhuǎn)3度。瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置每次改變后，進(jìn)行步驟s3，則接收線圈中再次產(chǎn)生感應(yīng)電流。瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置的改變次數(shù)可以是60次或者120次。

s5：根據(jù)瞬變電磁發(fā)射線圈在每個(gè)姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的半正弦脈沖電流及感應(yīng)電流的大小計(jì)算得到瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置與感應(yīng)電流的偏差曲線。

其中，由于瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置改變了多次，則每次改變后均會(huì)獲得瞬變電磁發(fā)射線圈在每個(gè)姿態(tài)位置（通過偏轉(zhuǎn)角度體現(xiàn)）對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流的大小，將所有姿態(tài)位置和感應(yīng)電流進(jìn)行分析，即可得到偏差曲線。

s6：從偏差曲線上隨機(jī)獲取任意三個(gè)瞬變電磁發(fā)射線圈的驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證感應(yīng)電流。

其中，隨機(jī)獲取的驗(yàn)證姿態(tài)位置是在步驟s4中瞬變電磁發(fā)射線圈的所有姿態(tài)位置均不相同。

s7：分別按照三個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行步驟s3。

其中，瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置每次改變后，進(jìn)行步驟s3，則瞬變電磁接收線圈中再次產(chǎn)生感應(yīng)電流。

s8：比較瞬變電磁發(fā)射線圈在每個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際感應(yīng)電流和驗(yàn)證感應(yīng)電流的誤差值。

s9：如果誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，則保存偏差曲線。

其中，該預(yù)設(shè)閾值可以是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。如果誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，說明偏差曲線的精度較高，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)瞬變電磁發(fā)射線圈在不同姿態(tài)位置上，瞬變電磁接收線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小，因而保存偏差曲線，以便應(yīng)用于實(shí)際測(cè)量中消除測(cè)量誤差，消除固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

在本實(shí)施例中，步驟s9還包括：如果誤差值大于預(yù)設(shè)閾值，則重復(fù)進(jìn)行步驟s2-s8。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種固定翼航空瞬變電磁姿態(tài)影響模擬計(jì)算方法，該方法通過對(duì)構(gòu)建瞬變電磁場(chǎng)的試驗(yàn)環(huán)境，然后通過調(diào)節(jié)瞬變電磁發(fā)射線圈的不同姿態(tài)位置，獲取接收線圈的感應(yīng)電流，進(jìn)而得到瞬變電磁發(fā)射線圈的姿態(tài)位置與感應(yīng)電流的偏差曲線，最后在偏差曲線上獲取任意三個(gè)驗(yàn)證姿態(tài)位置進(jìn)行驗(yàn)證，如果實(shí)際感應(yīng)電流和驗(yàn)證感應(yīng)電流的誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，則保存偏差曲線。本發(fā)明能夠?qū)Πl(fā)射線圈的姿態(tài)變化帶來的誤差進(jìn)行模擬計(jì)算。

技術(shù)研發(fā)人員：盧涵宇;盧天健;袁詠儀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：盧涵宇;盧天健;袁詠儀
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.31
技術(shù)公布日：2017.07.28