直升机吊舱姿态变化对电磁场测量的影响规律及其校正方法研究

在直升机航空电磁法中,吊舱的姿态变化(如摆动、倾斜、偏航等)会使磁偶极子相对正常飞行时在方向和位置上发生变化,使得接收线圈处的电磁响应产生误差.传统的基于重叠偶极模型的姿态校正方法只考虑了磁偶极子方向上的变化,而忽略了磁偶极子位置上的变化,因此校正效果受到了一定的限制.本文分析了五种不同电性参数的均匀半空间模型中线圈系在姿态变化前后的电磁响应比,进而提出了一种新的姿态校正方法,该方法综合考虑了磁偶极子方向和位置变化对姿态变化前后的电磁响应比的影响,并推导出总姿态变化电磁响应比与方向和位置单独变化时电磁响应比的乘积近似成固定比例关系.为了验证本文提出的总姿态校正方法,本文分别使用本方案及基于重叠偶极模型的姿态校正方法对五组具有代表性的合成数据进行了校正.对比结果表明,本文的总姿态校正方法较之重叠偶极姿态校正方法能较大地提高校正精度.

伪随机源直升机航空电磁宽频低噪接收优化设计

针对200 kHz高频码元伪随机发射源,综合考虑灵敏度、信噪比等因素,在噪声水平低至4.86 nT/s前提下,将空心线圈传感器谐振频率提升至150 kHz以上;接收机基于PXIe总线,可实现三分量电磁数据、发射电流及辅助信息收录,采样率最高可达1.25 MHz,动态范围为112.6 dB。通过复合时间戳整合多通道信号、改进的多信息单文件存储方式,实现了大数据量下的多信息可靠存储,与传统的CHTEM-Ⅱ航空电磁收录系统相比,吞吐量提升了8倍。多种性能指标测试结果证明本文接收系统具有较高的完成度。