运动平台的磁性目标实时定位方法

针对目前基于运动平台的磁性目标定位方法计算过程复杂、实时性差的问题,通过对单点磁梯度张量定位算法的空间微分推导,提出了基于磁场三阶张量的目标定位算法,并通过研究运动平台磁梯度张量与磁场三阶张量的微分数学关系,提出了基于运动平台的磁性目标实时定位方法。该方法可利用运动平台的磁梯度张量观测值实时定位静止磁性目标,不需要求解非线性方程组,计算过程简单,实时性强。最后通过仿真实验证明了该定位算法的有效性,并验证了磁力仪精度和系统基线是影响定位结果的主要因素。     

水中非合作运动磁性目标跟踪及参数估计

针对水中非合作运动磁性目标的跟踪及参数估计问题,提出了一种基于Hopfield神经网络和磁梯度张量定位结合粒子滤波的方法对磁性目标进行跟踪,利用Hopfield神经网络和磁梯度张量定位为粒子滤波算法提供一部分更加优化的粒子,以增加粒子滤波算法中粒子的多样性,能够有效克服粒子退化现象,同时保证动态跟踪的速度和精度,并解决了远场磁定位中信噪比下降的问题.通过模拟仿真和磁性船模磁定位实验验证了算法的有效性,该算法可用于空中磁探潜和港口磁防御以及一般的UXO探测和定位问题,具有一定的军事和民用意义.     

方向梯度在电法勘探反演建模中的应用

电法勘探中各种反演解释方法的效果与初始模型的设计有关。实测数据的方向梯度包含了与地层电性结构有关的信息。利用电法测深数据中方向梯度和地层结构的内在联系,可以设置尽可能详细精确的反演初始模型。本文研究了电阻率测深数据的水平梯度在各种地层结构条件下的变化规律,提出利用水平梯度信息辅助建立初始模型的思路。利用水平梯度获得地下电性结构横向变化的位置,建立更为直观和接近实际的初始模型,提高电法勘探反演解释水平。理论研究和实例证明,水平梯度可以作为建立反演模型的辅助信息。     

Laplacian算子对重力梯度张量边界定位效果的探讨

重力梯度测量是一种近年来迅速发展的重力测量新技术,测量的是引力位的二阶张量,梯度张量的形态通常比较复杂,相对于重力异常而言,包含了更多异常体形态、位置、边界等方面的信息,对重力梯度张量进行研究,能对异常体形态、位置、边界等参数信息增强与定位。Laplacian算子是各向同性微分算子,具有旋转不变性,可以推广为运行于张量场上的算子,运用Laplacian算子法识别重力梯度张量异常体边界有比较好的效果,对于在水平方向线性比较强的模型边界识别效果较好,且在对线性边界定位准确性更高,且在顶点、角点处都有比较准确的定位效果。应用Laplacian算子法对几种有代表性三度体的重力梯度张量,进行异常体边界识别与定位效果的研究与探讨,以期对重力梯度张量的处理与解释提供一定参考。     

斜井层状介质孔中时间域电磁张量响应特征

在石油勘探、金属矿找矿以及地下空间探测领域,孔旁远探和随钻前探是迫切性技术需求。结合三分量感应测井和瞬变电磁场理论,提出了一种孔中时间域电磁张量测井方法。基于谐变场三维感应测井9个磁场分量求解方法,采用传输线法实现并矢格林函数的快速计算,通过将谐变场的磁张量转换到时间域,获得孔中时间域电磁场张量计算公式; 然后,建立一个斜井三层介质模型,分析该模型下感应电位张量各分量的时间衰减规律,得到目标层电磁张量响应特征; 最后,在地-井瞬变电磁实测资料分析基础上,比较孔中张量测井方法的效果。结果表明:感应电位张量xz、yz、zx以及zy分量衰减曲线符合垂直磁偶源激励场特征,其他分量满足水平磁偶源激励场特征; 与z相关的分量对地层电性界面的反映最为明显,可以作为张量解释的首选分量,其他分量可以作为辅助分量; 低阻目标层在多测道曲线和感应电位张量时间剖面中得到清晰识别,为孔中张量电磁资料处理与解释提供了手段。     

磁梯度法探测非开挖金属管线的研究

介绍了利用磁梯度探测非开挖金属管线的方法.通过建立正演模型,研究水平金属管线在垂直方向上的磁梯度理论曲线变化的特征,并将工程实例中的实测曲线与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,从而证明该方法具有良好的应用效果.     

改进Hough变换在虹膜定位中的应用研究

目的提出了一种基于改进Hough变换(HT)的虹膜定位算法,解决标准HT定位虹膜计算量较大,且定位不准确的问题.方法根据虹膜的形状和圆近似的性质,用改进的圆HT定位虹膜,定位时采用点对和梯度信息确定潜在的虹膜中心和对应的圆半径.为了使输出结果仅为虹膜的外边界,定义了一个阈值.结果采用点对和梯度信息并定义相应的阈值定位虹膜,在较大程度上减少了计算量,并且保证输出结果为虹膜的外边界.结论采用改进HT能以较小的计算代价准确地定位虹膜.     

航空磁力梯度张量测量——航空磁测技术的最新进展

评介了澳大利亚BHP比利顿矿产勘查公司和矿产发现技术公司的航空矢量磁测,美国地质调查所研制的地面张量磁梯度仪(用磁通门磁力仪),德国耶拿物理学高技术研究所的航空全张量磁力梯度仪系统(用LTS—SQUID),美国橡树岭国家实验室和特瑞斯坦技术公司(Tristan Technologies,Inc．)研究和开发的航空全张量磁力梯度仪系统(用HTS—SQUID),澳大利亚联邦科学工业研究组织(CSIRO)正在研制的航空张量磁梯度仪GETMAG和MAGSAFE(用HTS—SQUID),后者由CSIRO和澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)共同研制。提出了关于研究和开发我国航空磁测技术的建议．     

曲面上航磁异常与梯度分量的转换方法

针对现有的主要以等效源法实现的曲面航磁异常转换方法存在计算工作量大,很难应用于实际中大面积航磁数据的转换处理,提出插值 迭代法和频率域转换方法相结合,实现曲面上航磁异常和梯度分量以及梯度分量之间的快速转换方法.该方法利用插值 迭代法将曲面上的航磁异常或梯度异常向上延拓到某一个平面,在该平面上利用频率域方法实现相应的转换,将转换结果延拓回原来的曲面上.模型试验结果表明,该方法具有较高的计算精度.实测数据的转换结果与实测的梯度之间具有很好的一致性,证明了方法的有效性.     

规则形体垂直磁梯度场研究及应用

磁梯度测量是随着磁法勘探技术的不断进步而发展起来的一种新技术。它具有不受日变和正常场因素的影响,能够全面利用磁场信息的优点。本文使用GSM-19磁力仪和Grad601-2垂直磁梯度仪观测球体模型和有限长水平圆柱体模型产生的总磁异常场和垂直磁梯度场,对它们的平面分布进行了对比分析,深入探讨地面垂直磁梯度测量的应用效果。最后,盘龙城府河工区疑似古墓葬的总场和梯度场测量结果对比分析说明,垂直磁梯度场能够突出弱磁异常信息。