随钻电磁中继转发双向传输技术研究

针对国内随钻系统受限于单向传输、可靠性差和传输速率低等问题,提出了一种基于中继转发的随钻电磁双向传输方案。通过对随钻传输信号进行实测,分析了随钻杆无线传输的信道特性。设计了一种基于中继转发的双向通信协议,实现了随钻信号传输距离与稳定性的有效提升。搭建了由现场可编程门阵列、放大电路、模数转换器、数模转换器和天线等模块组成的随钻样机,并对其进行了性能测试。实测结果表明,所设计方案实现了电磁波信号的中继接力双向可靠传输,单跳传输距离达30 m,中继传输距离100 m以上;同时该方案传输速率在kbit/s级别,比传统单向随钻系统提高了一个数量级。

基于生成模型的地磁室内高精度定位算法研究

针对目前构建精细的地磁指纹库需要耗费大量人力成本的瓶颈,提出了条件变分自动编码器和条件对抗生成网络2种生成模型,能够在收集少量数据样本的基础上,对给定位置进行伪标签指纹的生成。同时,针对单点地磁指纹定位精度低的问题,设计了一种基于注意力机制的卷积神经网络-门控循环单元的地磁序列定位算法,能够有效利用指纹的空间和时间特性,实现精准定位。此外,还设计并搭建了实时、便携的移动端数据采集和定位系统。通过实际测试表明,利用所提模型可有效构建可用的地磁指纹库,所提算法平均误差可达0.16 m。