賈鵬

摘 要：固定翼航空電磁技術(shù)作為法拉第電磁感應(yīng)定律的主要組成部分之一，其具備低成本、高效率的獨特優(yōu)勢，正在被廣泛應(yīng)用在油氣探測、地質(zhì)勘查等諸多領(lǐng)域當中。本文將就多分量測量的固定翼航空電磁數(shù)據(jù)電導(dǎo)率深度成像進行深入的分析與探究。這種成像方式所存在的弊端就在于它們并沒有辦法來準確獲取多分量電磁響應(yīng)，這就使得在進行多對一的轉(zhuǎn)換過程中，造成多分量信息的損失。

關(guān)鍵詞：多分量 固定翼航空電磁數(shù)據(jù) 電導(dǎo)率深度成像

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）11（a）-00-02

1 關(guān)于多分量測量的固定翼航空電磁數(shù)據(jù)電導(dǎo)率深度成像的背景分析

在科學技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，目前已經(jīng)出現(xiàn)了越來越多種關(guān)于航空電磁探測的電導(dǎo)率深度成像的方式。比如薄板模型的成像方式、解卷積算法成像方式、假層半空間查表成像方式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成像方式以及改進后的一階、二階電導(dǎo)率深度成像等。

在這些航空電磁探測的電導(dǎo)率深度成像方式中，我們可以發(fā)現(xiàn)，其基本上采用的都是單分量測量和單分量成像。這種成像方式所存在的弊端就在于它們并沒有辦法來準確獲取多分量電磁響應(yīng)，這就使得在進行多對一的轉(zhuǎn)換過程中，造成多分量信息的損失。

現(xiàn)階段，慣導(dǎo)、激光等高新技術(shù)水平越來越高，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，接收圈的相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠相對準確的得到記錄。并且利用校正算法，可以在航空電磁系統(tǒng)中得到多分量電磁響應(yīng)，能夠有效提升多分量測量水平，提升航空電磁系統(tǒng)的科技含量。

2 基于B場響應(yīng)的雙分量聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像算法

2.1 理論基礎(chǔ)

基于B場響應(yīng)的雙分量聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像算法利用的是磁場對導(dǎo)電異常體探測和單調(diào)性優(yōu)勢。其借助層狀大地模型，能夠通過推導(dǎo)相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建綜合數(shù)據(jù)表。該數(shù)據(jù)表主要包括水平和垂直分量磁場、電導(dǎo)率、飛行高度等組成部分。通過雙分量聯(lián)合查表進行計算，最終驗證出雙分量查表法聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像算法的有效性。

2.2 計算方式

建立起正演計算坐標系，坐標系中圓點為飛機中心點在地面上產(chǎn)生的投影。假設(shè)飛機正處于平穩(wěn)的飛行狀態(tài)，并進行如下設(shè)定：發(fā)射磁偶極矩為m=I·A（I為發(fā)射電流強度，A為發(fā)射線圈的有效面積），

發(fā)射線圈（Tx）中心距地面高度為h。

接收線圈（Rx）位于坐標系（x，y，z）處，發(fā)射線圈與接收線圈的水平距離r=√x2+y2，垂直距離為△，懸線長度L=√r2+△2。

如果大地模型是層狀大地，那么，電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及厚度則分別為根據(jù)電磁理論的有關(guān)內(nèi)容，接收線圈處的二次場頻三率域水平分量磁場響應(yīng)B，（w）和重直分量艇場響應(yīng)B，（w）的表達式分別為：

3 Bx-Bz分量查表法聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像

3.1 建立電磁響應(yīng)樣本集

根據(jù)正演算法，并且已有假設(shè)為飛機正處于平穩(wěn)飛行狀態(tài)，從飛行高度中每隔140m左右選取一個飛行高度點，共選擇101個目標點，并且電導(dǎo)率在0.001～20.000s/m中按照等對數(shù)，挑選出55個點，能夠組成101×55組半空間探測模型。

3.2 Bx-Bz分量聯(lián)合查表算法

Bx-Bz分量聯(lián)合查表法建立了電導(dǎo)率-飛行高度數(shù)據(jù)表，并在表中引入飛行高度相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣不僅僅能夠獲取響應(yīng)的信息，而且能在最短時間內(nèi)快速獲得視電導(dǎo)率。此外，X和Z兩個分量參與搜索和匹配，其不但充分利用起兩個分量的

特性，更增加了搜索時的約束條件，能夠有效提升系統(tǒng)圖像質(zhì)量。

。

Bx-Bz分量查表法聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像的步驟如下：第一步，建立電導(dǎo)率-飛行高度數(shù)據(jù)表，所采用的算法為正演算法；第二步，計算視電導(dǎo)率，所采用的算法為查表算法、插值算法，利用的數(shù)據(jù)為磁場雙分量；第三步，得出成像深度，所采用的算法為擴散深度公式；最后一步，根據(jù)上述計算得出最終的深度成像結(jié)果。

4 結(jié)語

綜上所述，以上是基于磁場多分量的聯(lián)合電導(dǎo)率深度成像算法的研究，通過深入研究，優(yōu)化了多分量測量固定翼航空點數(shù)據(jù)電導(dǎo)率及深度成像的理論研究，對相關(guān)技術(shù)水平的提升起到了借鑒和參考作用。

參考文獻

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[3] 李冰冰.基于多分量測量的固定翼航空電磁數(shù)據(jù)電導(dǎo)率深度成像研究[D].吉林大學，2015.