CN106990452A - 一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法，该方法通过对构建瞬变电磁场的试验环境，然后通过调节瞬变电磁发射线圈的不同姿态位置，获取接收线圈的感应电流，进而得到瞬变电磁发射线圈的姿态位置与感应电流的偏差曲线，最后在偏差曲线上获取任意三个验证姿态位置进行验证，如果实际感应电流和验证感应电流的误差值小于预设阈值，则保存偏差曲线。本发明能够对发射线圈的姿态变化带来的误差进行模拟计算。
Description
技术领域
本发明涉及航空电磁测量领域，特别是涉及一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法。
背景技术
航空电磁测量方法具有探测深度大、测量精度高、测量效率高、工作成本低的技术特点，在找矿、大面积地质调查、水文地质探测与含水岩层推测、非金属矿物勘查等领域中有广泛的应用。其中，航空瞬变电磁有应用极为广泛。
固定翼航空瞬变电磁系统由于采用发射线圈固定在飞机上，接收线圈吊挂在吊舱中的方式进行测量，在实际飞行过程中，发射线圈可能产生不同的姿态，因此，当固定翼航空电磁系统发射线圈姿态发生变化时，发射磁矩方向、接收分量方向和位置以及系统的收发距均发生改变，从而会引入误差。然而，现有技术的固定翼航空瞬变电磁系统并没有对该误差提前进行处理，导致测量结果不精确。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法，能够对发射线圈的姿态变化带来的误差进行模拟计算。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法，包括以下步骤：S1：构建瞬变电磁场试验区和瞬变电磁场过渡区，所述瞬变电磁场试验区为长方体空间，所述瞬变电磁场过渡区从瞬变电磁场试验区向前渐变收缩延伸至瞬变电磁发射线圈和瞬变电磁接收线圈；S2：将所述瞬变电磁发射线圈调节到初始姿态位置；S3：向所述瞬变电磁发射线圈输入半正弦脉冲电流，并获取所述瞬变电磁接收线圈接收到的感应电流；S4：从所述初始姿态位置开始，按照预设幅度多次改变所述瞬变电磁发射线圈的姿态位置，并在每次改变瞬变电磁发射线圈的姿态位置后，进行步骤S3；S5：根据所述瞬变电磁发射线圈在每个姿态位置对应的半正弦脉冲电流及感应电流的大小计算得到所述瞬变电磁发射线圈的姿态位置与所述感应电流的偏差曲线；S6：从所述偏差曲线上随机获取任意三个所述瞬变电磁发射线圈的验证姿态位置对应的验证感应电流；S7：分别按照所述三个验证姿态位置对瞬变电磁发射线圈的姿态进行调整，然后进行步骤S3；S8：比较所述瞬变电磁发射线圈在每个验证姿态位置对应的实际感应电流和验证感应电流的误差值；S9：如果误差值小于预设阈值，则保存所述偏差曲线。
其中，所述步骤S9还包括：如果误差值大于预设阈值，则重复进行步骤S2-S8。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例的方法通过对构建瞬变电磁场的试验环境，然后通过调节瞬变电磁发射线圈的不同姿态位置，获取接收线圈的感应电流，进而得到瞬变电磁发射线圈的姿态位置与感应电流的偏差曲线，最后在偏差曲线上获取任意三个验证姿态位置进行验证，如果实际感应电流和验证感应电流的误差值小于预设阈值，则保存偏差曲线，从而能够对发射线圈的姿态变化带来的误差进行模拟计算，通过偏差曲线应用于实际测量中，可以快速消除测量误差，消除固定翼航空瞬变电磁姿态对测量结果的影响。
附图说明
图1是本发明实施例固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法的流程示意图。
图2是根据本发明实施例固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法构建的瞬变电磁场试验区和瞬变电磁场过渡区的结构示意图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，是本发明实施例固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法的流程示意图。本发明实施例的方法包括以下步骤：
S1：构建瞬变电磁场试验区和瞬变电磁场过渡区，瞬变电磁场试验区为长方体空间，瞬变电磁场过渡区从瞬变电磁场试验区向前渐变收缩延伸至瞬变电磁发射线圈和瞬变电磁接收线圈。
其中，如图2所示，瞬变电磁场试验区1位于最下方，瞬变电磁场过渡区2呈楔形过渡，且瞬变电磁场过渡区2开口较大的一端连接瞬变电磁场试验区1，开口较小的一端连接瞬变电磁发射线圈3和瞬变电磁接收线圈4。
S2：将瞬变电磁发射线圈调节到初始姿态位置。
其中，瞬变电磁发射线圈的初始姿态位置优选为水平位置。
S3：向瞬变电磁发射线圈输入半正弦脉冲电流，并获取瞬变电磁接收线圈接收到的感应电流。
其中，瞬变电磁发射线圈通以半正弦脉冲电流后，会经由瞬变电磁场过渡区向瞬变电磁场试验区传输，最终在瞬变电磁场试验区产生感应异常电磁场，该异常电磁场又会在瞬变电磁接收线圈产生感应电流。
S4：从初始姿态位置开始，按照预设幅度多次改变瞬变电磁发射线圈的姿态位置，并在每次改变瞬变电磁发射线圈的姿态位置后，进行步骤S3。
其中，预设幅度的单位可以是角度，例如，是3度，则瞬变电磁发射线圈从水平位置偏转3度。瞬变电磁发射线圈的姿态位置每次改变后，进行步骤S3，则接收线圈中再次产生感应电流。瞬变电磁发射线圈的姿态位置的改变次数可以是60次或者120次。
S5：根据瞬变电磁发射线圈在每个姿态位置对应的半正弦脉冲电流及感应电流的大小计算得到瞬变电磁发射线圈的姿态位置与感应电流的偏差曲线。
其中，由于瞬变电磁发射线圈的姿态位置改变了多次，则每次改变后均会获得瞬变电磁发射线圈在每个姿态位置（通过偏转角度体现）对应的感应电流的大小，将所有姿态位置和感应电流进行分析，即可得到偏差曲线。
S6：从偏差曲线上随机获取任意三个瞬变电磁发射线圈的验证姿态位置对应的验证感应电流。
其中，随机获取的验证姿态位置是在步骤S4中瞬变电磁发射线圈的所有姿态位置均不相同。
S7：分别按照三个验证姿态位置对瞬变电磁发射线圈的姿态进行调整，然后进行步骤S3。
其中，瞬变电磁发射线圈的姿态位置每次改变后，进行步骤S3，则瞬变电磁接收线圈中再次产生感应电流。
S8：比较瞬变电磁发射线圈在每个验证姿态位置对应的实际感应电流和验证感应电流的误差值。
S9：如果误差值小于预设阈值，则保存偏差曲线。
其中，该预设阈值可以是一个经验值。如果误差值小于预设阈值，说明偏差曲线的精度较高，能够准确预测瞬变电磁发射线圈在不同姿态位置上，瞬变电磁接收线圈中所产生的感应电流大小，因而保存偏差曲线，以便应用于实际测量中消除测量误差，消除固定翼航空瞬变电磁姿态对测量结果的影响。
在本实施例中，步骤S9还包括：如果误差值大于预设阈值，则重复进行步骤S2-S8。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：构建瞬变电磁场试验区和瞬变电磁场过渡区，所述瞬变电磁场试验区为长方体空间，所述瞬变电磁场过渡区从瞬变电磁场试验区向前渐变收缩延伸至瞬变电磁发射线圈和瞬变电磁接收线圈；
S2：将所述瞬变电磁发射线圈调节到初始姿态位置；
S3：向所述瞬变电磁发射线圈输入半正弦脉冲电流，并获取所述瞬变电磁接收线圈接收到的感应电流；
S4：从所述初始姿态位置开始，按照预设幅度多次改变所述瞬变电磁发射线圈的姿态位置，并在每次改变瞬变电磁发射线圈的姿态位置后，进行步骤S3；
S5：根据所述瞬变电磁发射线圈在每个姿态位置对应的半正弦脉冲电流及感应电流的大小计算得到所述瞬变电磁发射线圈的姿态位置与所述感应电流的偏差曲线；
S6：从所述偏差曲线上随机获取任意三个所述瞬变电磁发射线圈的验证姿态位置对应的验证感应电流；
S7：分别按照所述三个验证姿态位置对瞬变电磁发射线圈的姿态进行调整，然后进行步骤S3；
S8：比较所述瞬变电磁发射线圈在每个验证姿态位置对应的实际感应电流和验证感应电流的误差值；
S9：如果误差值小于预设阈值，则保存所述偏差曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S9还包括：
如果误差值大于预设阈值，则重复进行步骤S2-S8。
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| CN201710205748.9A CN106990452A (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法 |
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| CN201710205748.9A CN106990452A (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法 |
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| CN201710205748.9A Pending CN106990452A (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种固定翼航空瞬变电磁姿态影响模拟计算方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110244367A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 吉林大学 | 一种基于地面多基站的ztem系统姿态补偿方法 |
| CN110333538A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-15 | 成都理工大学 | 一种室内半航空瞬变电磁勘查技术物理模拟试验装置 |
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2017
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110244367A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 吉林大学 | 一种基于地面多基站的ztem系统姿态补偿方法 |
| CN110244367B (zh) * | 2019-06-17 | 2020-05-29 | 吉林大学 | 一种基于地面多基站的ztem系统姿态补偿方法 |
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| CN110333538B (zh) * | 2019-07-25 | 2020-07-31 | 成都理工大学 | 一种室内半航空瞬变电磁勘查技术物理模拟试验装置 |
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