《时间域航空电磁数据Tau域分析与研究》.pptVIP

Company Logo L o g o 仪器科学与电气工程学院 L o g o 时间域航空电磁数据Tau域分析与研究 专业：测试计量技术与仪器 吉 林 大 学 学生：王亚冉 导师：朱凯光 教授 时间：2013年9月 答辩提纲 吉 林 大 学 一、研究背景及意义 三、实施方案 二、主要研究内容 五、进一步研究计划 四、已取得科研成果 六、时间进度安排 一、研究背景及意义 吉 林 大 学 国外研究概况 Tempest方波发射，改进了地面响应和数据处理 GEOTEM deep是目前世界上发射偶极矩和有效穿透深度最大的航空电磁系统。 国内研究概况 我国首部吊舱式时间域航空电磁系统实验勘查获得成功。该系统能够发现地下500米空间内的电磁异常，为寻找有色金属矿产和地下水资源提供线索。若此技术能推广应用，有望在我国找矿突破战略行动中发挥巨大作用。 目前研究所存在的问题 吉 林 大 学 目前很多国际先进公司的AEM系统都具有不同的发射波形，给后续数据处理带来不便 由不同发射电流波形接收的 电磁数据不具有同一时间特性 类查表法电导率深度成像不具有通用性 数据量大、数据处理解释速度慢 研究目标 利用tau域分解形成标准形式 利于快速反演 二、主要研究内容 1、任意发射电流产生的电磁响应计算 2、电磁数据的tau域基函数分解参数确定 3、电磁数据解卷积技术 4、电导电阻极限研究 5、实测数据的处理 吉 林 大 学 三、实施方案 Tau值 确定 e指数 基函数 飞行记录发射电流 卷积计算 新指数基函数 电磁数据（任意发射电流） SVD分解 幅度系数A 电磁数据（阶跃发射电流） 吉 林 大 学 1、任意发射电流产生的电磁响应计算 航空电磁系统输入输出最简形式示意图,对应输入发射电流，输出为二次场响应dB/dt 吉 林 大 学 不同发射波形响应计算结果 梯形波能量最大，半正弦次之，三角波最小 吉 林 大 学 2、电磁数据的tau域基函数分解参数确定 单个导体或异常体都可以表示成有限个e指数叠加的形式，构建不同的基函数来去除发射波形影响。 阶跃电流响应 任意电流的响应 新基函数 基函数 吉 林 大 学 奇异值分解方法原理 分解的基函数系数 e指数基函数 Off-time电磁数据 吉 林 大 学 3、电磁数据的基函数分解技术 吉 林 大 学 Tau值 奇异值分解得到的系数 EM Flow公司开发的软件处理数据结果 幅度系数 去除发射电流的影响 吉 林 大 学 仿真数据奇异值分解 解卷积去波形影响前后对比图 分解后Tau值各分量 Flow公司软件处理数据结果 分解误差在允许范围内 梯形波发射电流不同脉宽特征向量对比图 吉 林 大 学 特征向量整体随脉宽变大而变分散 Tau值范围：0.01ms-1000ms 五、进一步研究计划 吉 林 大 学 一个导电线圈对一个阶跃磁场的响应是时间常数（正比于线圈的电阻和电感）的e指数衰减曲线，单个导体的阶跃电磁响应可以表示成这样的e指数函数之和，因此，以e指数为基函数通过解卷积将EM数据转换为标准形式，即 傅里叶变换为 当频率很高时则有 因此 如果掌握电导极限与电阻极限的规律，则有助于确定仪器探测目标的电导率范围。 目前已知规律 仿真数据z分量电磁响应 电导电阻极限轮廓趋势 软件设计流程 吉 林 大 学 Matlab处理界面 吉 林 大 学 六、时间进度安排 吉 林 大 学 2013/09-2013/10 研究两个极限规律 2013/10-2013/12 完成实测数据处理 2013/12-2014/03 初步撰写毕业论文 2014/03-2014/06 准备毕业设计答辩 发表论文两篇 [1]王亚冉，王凌群，尹大伟，朱凯光. 基于Tau域奇异值分解的航空电磁数据解卷积计算[J]，测控技术，2012(已录用待发表) [2]尹大伟，林君，朱凯光，王亚冉.时间域航空电磁数据线圈运动噪声去除方法仿真研究[J]，吉林大学学报，2012(12) 吉 林 大 学 科研成果 吉 林 大 学 主要参考文献 [1]Stolz, E. M., Macnae, J.CRichard. Evaluating EM waveforms by singular-value decomposition of exponential basis functions[J] . Geophysics, 1998, 63:64–74. [2]Smith Jiuping. On the effect of