基于BP神经网络的固定翼航空电磁线圈姿态校正

固定翼航空电磁系统在测量过程中受风向、飞机飞行颠簸等影响,线圈姿态会发生变化,使接收到的电磁响应产生偏差。本文基于法拉第电磁感应定律,利用线圈坐标系和系统坐标系之间的转换关系,推导了线圈姿态变化时的电磁响应计算公式,得出电磁响应由线圈姿态变化过程中切割地磁场所产生的动态响应以及线圈处于倾斜状态下所感生的静态响应组成。并研究了基于BP神经网络的线圈姿态校正算法,首先利用地磁场和线圈姿态角度计算去除动态响应,然后构建BP神经网络模型,用该网络得出静态响应系数,实现静态响应校正。仿真结果表明,经过校正后的电磁响应数据质量得到很大改善。

伪随机源时间域航空电磁响应系统辨识

在时间域航空电磁系统中,采用高频伪随机序列作为激励源是实现浅层高分辨地质探测的有效途径。为了提高大地脉冲响应的辨识精度,在基本相关辨识方法的基础上,本文提出了一种基于时间域循环相关计算的高精度辨识方法,通过消除旁瓣效应影响和在时间域下求解维纳-霍夫方程获取大地脉冲响应。数值模拟仿真结果表明,辨识大地响应相对误差均方根为2.2×10^(-7),早期大地响应辨识误差小于10^(-10)。该高精度辨识方法具有较好的噪声压制能力,在观测时间较短时,单周期辨识提升的信噪比为8.7 dB,优于同等条件下线性叠加降噪方法提升的信噪比6.1 dB。

固定翼线圈姿态变化对动态和静态响应的影响与校正

针对固定翼时间域航空电磁探测过程中线圈姿态变化会给测量数据带来偏差的问题,对线圈姿态进行影响分析与校正。基于法拉第电磁感应定律,利用线圈坐标系和惯性坐标系之间的转换关系,推导线圈姿态变化时的动态响应和静态响应表达式。仿真研究姿态角度、角度变化率对动态响应和静态响应的影响,并基于电磁响应理论对线圈姿态变化产生的动态响应和静态响应进行校正。研究结果表明:线圈姿态变化所产生的动态响应和静态响应基本得到校正,校正后的剖面数据质量得到很大改善,均方根相对误差由22.00%降低到3.04%。