航磁異常探測數(shù)據(jù)采集及仿真技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-02-28 16:27
航磁異常探測屬于航空磁探測的分支,是一種基于航空平臺進行磁測量的手段,在地球物理中研究地址構(gòu)造,礦物勘探,磁場圖繪制中有著廣泛的應(yīng)用。航磁異常探測首先需要進行航磁補償,其目的是消除飛機平臺自身由于姿態(tài),航向等因素所產(chǎn)生的干擾場,并獲得飛機探頭處的地磁場數(shù)據(jù)。在航磁補償過程中,若采集得到的信號中有明顯的起伏,則可以將其認(rèn)定為航磁異常。本文以采集航磁補償中必要數(shù)據(jù)為目的,研究了如何進行數(shù)據(jù)采集,對于數(shù)據(jù)如何基于處理,并基于這些成果研制出了PXI架構(gòu)上的航磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。最后給出了一套地面半實物仿真系統(tǒng),可用于檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可用性及性能指標(biāo),為真正的航磁異常探測提供了可靠的保障。本文的主要工作和成果包括:首先,本文對比了頻率計數(shù)從60年代至今的各種方法之間的優(yōu)劣,結(jié)合航磁頻率數(shù)據(jù)的特點,給出了一種基于時間戳連續(xù)計數(shù)并改進的方法,通過這種方式,能夠增加測量的精度,同時為后期其他數(shù)據(jù)的同步采集做好準(zhǔn)備;第二,提出了對采集的原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理方法。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)中包含著各種噪聲,真正對于最終軟補償算法有意義的信號頻帶都在低頻段。為了能夠盡可能消除噪聲的影響以及由于測量誤差造成的影響,研...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 航磁異常探測研究現(xiàn)狀
1.2.1 航磁探測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 航磁數(shù)采系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 航磁異常探測中的頻率計數(shù)的研究
2.1 頻率計數(shù)發(fā)展
2.1.1 傳統(tǒng)計數(shù)方法
2.1.2 倒數(shù)計數(shù)法
2.1.3 插值倒數(shù)計數(shù)法
2.1.4 時間戳連續(xù)計數(shù)法
2.1.5 方法對比與優(yōu)劣性分析
2.2 基于航磁補償?shù)念l率計數(shù)分析與改進
2.2.1 航磁補償中頻率特征
2.2.2 航磁數(shù)據(jù)采樣率要求
2.2.3 基于航磁補償特有頻率計數(shù)的改進
2.2.4 改進的時間戳計數(shù)設(shè)計
2.3 實驗對比與結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
第3章 航磁數(shù)據(jù)的預(yù)處理研究
3.1 原始數(shù)據(jù)分析
3.1.1 直接比對
3.1.2 小波分析
3.1.3 分析結(jié)論
3.2 低通濾波器
3.2.1 有限長單位沖激響應(yīng)濾波器(FIR)
3.2.2 濾波器設(shè)計
3.2.3 實驗比對
3.2.4 實驗結(jié)論
3.3 卡爾曼濾波
3.3.1 卡爾曼濾波器簡介
3.3.2 卡爾曼濾波器設(shè)計
3.3.3 卡爾曼濾波器驗證
3.3.4 卡爾曼濾波器分析與改進
3.4 本章小結(jié)
第4章 航磁數(shù)采系統(tǒng)與地面仿真技術(shù)研究
4.1 航磁數(shù)采系統(tǒng)
4.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集
4.1.2 頻率與電壓同步采集
4.1.3 異常數(shù)據(jù)處理
4.1.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理與波形繪制
4.2 半實物仿真技術(shù)
4.2.1 半實物仿真設(shè)備與環(huán)境
4.2.2 仿真等效性論證
4.3 地面仿真系統(tǒng)實驗
4.3.1 實驗方案
4.3.2 實驗記錄
4.3.3 實驗總結(jié)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的數(shù)字頻率計原理設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張一鳴. 電子世界. 2015(19)
[2]基于FPGA和VHDL的高精度數(shù)字頻率計研究與設(shè)計[J]. 晏細蘭,謝景明,熊茂華. 計算機光盤軟件與應(yīng)用. 2014(15)
[3]地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J]. 袁桂琴,熊盛青,孟慶敏,周錫華,林品榮,王書民,高文利,徐明才,史大年,李秋生. 地質(zhì)學(xué)報. 2011(11)
[4]軟磁測試及分析系統(tǒng)設(shè)計[J]. 高詩,顏德田. 國外電子測量技術(shù). 2010(12)
[5]PXI總線平臺的比較研究[J]. 葉關(guān)山. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(16)
[6]青藏高原中西部航磁異常的匹配濾波分析與構(gòu)造意義[J]. 賀日政,高銳,鄭洪偉,張季生. 地球物理學(xué)報. 2007(04)
[7]高分辨率航磁方法及在大冶鐵礦區(qū)的應(yīng)用[J]. 于長春,范正國,王乃東,熊盛青,萬建華,張洪瑞. 地球物理學(xué)進展. 2007(03)
[8]鄂爾多斯及鄰區(qū)航磁異常特征及其大地構(gòu)造意義[J]. 王濤,徐鳴潔,王良書,劉紹文,胡旭芝. 地球物理學(xué)報. 2007(01)
[9]運五飛機上航磁梯度測量系統(tǒng)的安裝與補償[J]. 李曉祿,蔡文良. 物探與化探. 2006(03)
[10]國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)[J]. 中華人民共和國國務(wù)院公報. 2006(09)
碩士論文
[1]基于磁異信號的目標(biāo)探測技術(shù)實驗研究[D]. 胡祥超.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3056124
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 航磁異常探測研究現(xiàn)狀
1.2.1 航磁探測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 航磁數(shù)采系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 航磁異常探測中的頻率計數(shù)的研究
2.1 頻率計數(shù)發(fā)展
2.1.1 傳統(tǒng)計數(shù)方法
2.1.2 倒數(shù)計數(shù)法
2.1.3 插值倒數(shù)計數(shù)法
2.1.4 時間戳連續(xù)計數(shù)法
2.1.5 方法對比與優(yōu)劣性分析
2.2 基于航磁補償?shù)念l率計數(shù)分析與改進
2.2.1 航磁補償中頻率特征
2.2.2 航磁數(shù)據(jù)采樣率要求
2.2.3 基于航磁補償特有頻率計數(shù)的改進
2.2.4 改進的時間戳計數(shù)設(shè)計
2.3 實驗對比與結(jié)論
2.4 本章小結(jié)
第3章 航磁數(shù)據(jù)的預(yù)處理研究
3.1 原始數(shù)據(jù)分析
3.1.1 直接比對
3.1.2 小波分析
3.1.3 分析結(jié)論
3.2 低通濾波器
3.2.1 有限長單位沖激響應(yīng)濾波器(FIR)
3.2.2 濾波器設(shè)計
3.2.3 實驗比對
3.2.4 實驗結(jié)論
3.3 卡爾曼濾波
3.3.1 卡爾曼濾波器簡介
3.3.2 卡爾曼濾波器設(shè)計
3.3.3 卡爾曼濾波器驗證
3.3.4 卡爾曼濾波器分析與改進
3.4 本章小結(jié)
第4章 航磁數(shù)采系統(tǒng)與地面仿真技術(shù)研究
4.1 航磁數(shù)采系統(tǒng)
4.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集
4.1.2 頻率與電壓同步采集
4.1.3 異常數(shù)據(jù)處理
4.1.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理與波形繪制
4.2 半實物仿真技術(shù)
4.2.1 半實物仿真設(shè)備與環(huán)境
4.2.2 仿真等效性論證
4.3 地面仿真系統(tǒng)實驗
4.3.1 實驗方案
4.3.2 實驗記錄
4.3.3 實驗總結(jié)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的數(shù)字頻率計原理設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張一鳴. 電子世界. 2015(19)
[2]基于FPGA和VHDL的高精度數(shù)字頻率計研究與設(shè)計[J]. 晏細蘭,謝景明,熊茂華. 計算機光盤軟件與應(yīng)用. 2014(15)
[3]地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J]. 袁桂琴,熊盛青,孟慶敏,周錫華,林品榮,王書民,高文利,徐明才,史大年,李秋生. 地質(zhì)學(xué)報. 2011(11)
[4]軟磁測試及分析系統(tǒng)設(shè)計[J]. 高詩,顏德田. 國外電子測量技術(shù). 2010(12)
[5]PXI總線平臺的比較研究[J]. 葉關(guān)山. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(16)
[6]青藏高原中西部航磁異常的匹配濾波分析與構(gòu)造意義[J]. 賀日政,高銳,鄭洪偉,張季生. 地球物理學(xué)報. 2007(04)
[7]高分辨率航磁方法及在大冶鐵礦區(qū)的應(yīng)用[J]. 于長春,范正國,王乃東,熊盛青,萬建華,張洪瑞. 地球物理學(xué)進展. 2007(03)
[8]鄂爾多斯及鄰區(qū)航磁異常特征及其大地構(gòu)造意義[J]. 王濤,徐鳴潔,王良書,劉紹文,胡旭芝. 地球物理學(xué)報. 2007(01)
[9]運五飛機上航磁梯度測量系統(tǒng)的安裝與補償[J]. 李曉祿,蔡文良. 物探與化探. 2006(03)
[10]國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)[J]. 中華人民共和國國務(wù)院公報. 2006(09)
碩士論文
[1]基于磁異信號的目標(biāo)探測技術(shù)實驗研究[D]. 胡祥超.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3056124
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