航空瞬变电磁
航空瞬变电磁全时域全空域快速成像
第４５卷 第４期２０２３年７月物探化探计算技术ＣＯＭＰＵＴＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＦＯＲＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬＡＮＤＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＶｏｌ．４５ Ｎｏ．４Ｊｕｌ．２０２３收稿日期：２０２２ ０４ １９基金项目：陕西省教育厅科学研究计划项目（２２ＪＫ０５２６）第一作者：郑建波（１９９０－），女，硕士，讲师，主要从事电磁勘探方法研究，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｊｉａｎｂｏｂｏ１９９０＠１６３．ｃｏｍ。
文章编号：１００１ １７４９（２０２３）０４ ０４７８ ０６航空瞬变电磁全时域全空域快速成像郑建波，李美艳（西安外事学院工学院，西安 ７１００７７）摘 要：航空瞬变电磁法以其快速高效的优势已获得广泛应用，然而航空瞬变电磁采样密集，数据量巨大。
为了实现航空瞬变电磁观测数据的快速解释，开展航空瞬变电磁快速成像算法研究。
利用反函数定理建立成像迭代格式，并在成像过程中考虑发射源高度和观测时间的影响，进而实现航空瞬变电磁全时域全空域快速成像。
这里首先给出了全时域全空域成像理论和实现方法，然后对航空瞬变电磁装置进行了介绍，最后建立了典型采空区模型，利用开发的航空瞬变电磁全时域全空域视电阻率成像方法进行数据成像，成像结果与真实模型基本一致，验证了方法的有效性。
关键词：航空瞬变电磁；全时域；全空域；成像中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标志码：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ １７４９．２０２３．０４．０８０ 引言航空瞬变电磁法将电磁探测装置搭载在飞机上，通过发射线圈进行大功率发射，激发地下感应涡流，通过观测断电间歇感应涡流产生的二次磁场的空间和时间分布特征，对地下目标进行快速电磁探测。
由于该方法具有快速、高效、受地形影响小等特点，已被广泛应用于矿产勘查、环境地质调查等诸多领域［１－５］。
由于航空瞬变电磁法在探测过程中进行连续采样，获得海量观测数据，因此具有较高的分辨率。
然而，海量数据量也给航空瞬变电磁数据解释带来了巨大困难。
半航空瞬变电磁法
半航空瞬变电磁法半航空瞬变电磁法（SHEM）是一种地球物理勘探技术，利用地下的电阻率差异探测地下结构和目标物质，常常用于地质勘探、油气勘探、水资源勘探等领域。
下面我们来分步骤阐述半航空瞬变电磁法的工作原理和应用方法。
第一步：发射电极和接收电极的布设SHEM的主要设备是发射电极和接收电极。
发射电极和接收电极通常是固定在地面的，也可以通过飞行器/卫星等移动设备进行布设。
发射电流通过发射电极注入地下，地下材料的电阻率以及存在的目标物质会影响电流的传播路径和强度。
接收电极用于检测电流传播路径上的电场变化，从而推断地下结构。
第二步：瞬变电流的注入接下来，注入瞬变电流来激发电场变化。
瞬变电流是高电压脉冲，可以在极短的时间里注入到地下，持续时间通常为几十微秒到几毫秒。
瞬变电流传播时会改变电场，导致电场的变化。
瞬变电流的强度和频率可根据不同应用领域而定。
第三步：探测地下结构接受电极用于测量电场变化，然后将数据传输到数据处理系统。
数据处理系统可以通过分析接收电极所记录的电场变化数据，推断出不同岩石或土层的导电性质。
这些导电性质用于建立地下结构和目标物质的模型。
根据模型，可以获得地下结构的三维视图，并用于进一步研究和勘探。
第四步：应用领域半航空瞬变电磁法已被广泛应用于不同的领域。
在地质勘探方面，SHEM可以用来分析地下岩石、沉积层和矿石的分布情况。
在水资源开发和管理方面，SHEM可作为定量评估浅层和深层水资源量及其分布的工具。
在油气勘探方面，SHEM可以在沉积层中探测目标区域内的水含量和岩石的渗透率，从而辅助勘探中的沉积物性研究。
总之，半航空瞬变电磁法是一种非常有价值的地球物理勘探技术，可用于许多领域，例如地质勘探、油气勘探、水资源勘探等。
希望使用者在实施该技术时，能按照规范操作，据此得到更精确有效的勘测数据。
”。
国外瞬变电磁法
（Smith等，1998）
TerraAir、GEOTEM和PROTEM37实测对比显示：对于地下 浅部导体， PROTEM37的晚期信噪比最好（50000:1）， TerraAir次之（500:1）， GEOTEM最低（仅为25:1）。 数字模拟结果显示：导体埋藏加深，地面TEM系统的晚期信 噪比优势将减弱，而半航空TEM系统始终强于航空TEM系统。
（Fountain等，2005）
INPUT系统和 MEGATEM系统对 Perserverance矿体的 响应信号对比
（Smith等，2003）
固定翼时间域AEM偶极矩的变化
（Smith等，2003）
阿比蒂比型矿 体
偶极矩与固定翼时间域AEM有效勘探范围
（Smith等，2003）
固定翼时间域AEM进展
Voisey’s Bay
Ni-Cu-Co矿床平面图（a） 和纵剖面图（b）
(Balch，2000)
西延带矿化7＋00W测线 的电磁响应图 (Balch，2000) 西延带矿化向南陡倾，覆 盖层厚达90m。 UTEM剖面表明，所探测 到的是一个陡倾导电体， 延深大且高电导。 GEOTEM剖面也显示出强 烈响应，X分量峰值达 1250ppm。HEM响应的同 相分量（CP-I和CX-I）仅 10ppm，表明这种方法的 穿透深度有限。异相分量 （CP-Q和CX-Q）受到厚 覆盖层的强烈影响
20世纪50年代——低阻异常填图——硫化物勘探
电子技术和计算机 技术的发展 测量精度和灵敏度 大为提高
20世纪80年代以后
延伸至构造地质填图和水文地质研究等领域
二、 西方TEM的发展及其主要进展
1.航空瞬变电磁系列 （1）固定翼航空瞬变电磁系统 （2）直升机航空瞬变电磁系统
19-李怀渊-航空电磁法应用效果
太古-元古 界金水口群 麻粒岩相变 质岩，赋金 。
长城系小 庙组绿片 岩-角闪 岩相变质 岩，赋铅 、锑、铁 、金。
中新 世贵 德群
区域地质及地球物理特征
侵入岩
区域地质概况
石英闪 长岩
二长花岗岩
基性-超 基性岩 ，赋铜 镍。 花岗闪 长岩
航磁平面剖面图
本次航磁测量精度显著提高，异常形态十分清晰，真实地反 映了磁性地质体的边界。尤其是工作区北部，前人测量以负背景 为主，而本次测量则显示为醒目的正磁异常区，而且细小的异常 形态都非常清晰。
接收线圈
X轴线圈
Z轴线圈
理想发射脉冲波形
2） VTEM系统的特点
（5）大偶极矩及低基频使得穿透深度更大，尤其 是在低阻体环境中。探测深度可达500-800米。 （6）低噪声接收器和大功率发射装置使该系统具 有最高的信噪比。VTEM数据经处理解释后可以 直接圈定钻探靶区，缩短了勘查周期。可以代替 地面电磁法测量，测量速度快，效率高，灵活机 动，能够大大节约成本。 （8）根据不同的测量目的可在发射线圈上方10m 处加装磁水平梯度装置，在机舱内加装航空伽玛 能谱测量设备，构成航电、航磁、航放综合测量 工作站，获取电、磁、放综合地球物理场信息。
主要基础图件
• • • • • • 选定一个时间门B场平面图 选定三个（早、中、晚）时间门dB/dt平面图 B场时间常数TAU平面图 dB/dt时间常数TAU平面图 dB/dt X分量 Fraser滤波平面图 电力线监测平面图 航磁总场平面图 • 测线方向航磁水平梯度平面图 • 垂直测线方向航磁水平梯度平面图 • 计算航磁垂向一阶导数平面图
1 航空瞬变电磁法的概念
航空瞬变电磁法是利用机载线圈 发射脉冲电磁波，通过接收线圈测量 二次感应电磁场的航空物探方法。该 方法测量速度快、效率高、受地形影 响小，目前在国内、外多金属矿勘查 中应用效果显著。
瞬变电磁原理
涡轮喷气原理涡轮喷气原理是现代航空发动机的核心工作原理，也是飞机能够飞行的重要基础。
涡轮喷气原理利用了牛顿第三定律和质量守恒定律，通过喷气推进来推动飞机前进。
接下来我们将详细介绍涡轮喷气原理的工作过程和相关知识。
首先，涡轮喷气原理的工作过程可以分为三个主要阶段，压缩、燃烧和推进。
在压缩阶段，空气被引入发动机并经过压缩机进行压缩，增加了空气的密度和压力。
接着，压缩后的空气进入燃烧室，在燃烧室内与燃料混合并点燃，产生高温高压的燃气。
最后，高速喷出的燃气通过喷嘴产生的推力推动飞机前进。
在涡轮喷气原理中，涡轮是起到关键作用的部件。
涡轮由涡轮叶片和轴组成，涡轮叶片又分为高压涡轮和低压涡轮。
当燃气喷出并产生推力时，燃气也会流过涡轮叶片，使得涡轮叶片转动。
高压涡轮和低压涡轮分别连接着压缩机和涡轮喷气室，通过转动带动压缩机和涡轮喷气室的工作，形成了连续的工作循环。
涡轮喷气原理的工作原理非常精密，需要各部件协同工作才能实现高效的推进效果。
其中，压缩机和涡轮喷气室是非常重要的部件。
压缩机负责将空气压缩，提高空气的密度和压力；而涡轮喷气室则通过喷嘴将高温高压的燃气喷出，产生推力。
这两个部件的工作效率和精准度直接影响着发动机的性能和燃油利用率。
此外，涡轮喷气原理还涉及到燃料的选择和燃烧过程。
燃料的选择需要考虑能量密度、燃烧温度和环境影响等因素，而燃烧过程则需要保证燃料和空气充分混合并且燃烧充分，以获得最大的推进力和效率。
总的来说，涡轮喷气原理是现代航空发动机的核心工作原理，通过压缩、燃烧和推进三个主要阶段来产生推进力。
涡轮喷气原理的工作过程精密而复杂，需要各部件协同工作才能实现高效的推进效果，是现代航空技术的重要基础。
3-7西方瞬变电磁法(TEM)进展及其在寻找深部隐伏矿中的应用
PROTEM67
TEM67
有效探测深度 >500m；若采用 BH43-3三轴钻孔探 测器，探测深度可 达2km
原 PROTEM37 的升级版系 统
PATEM系统简图(Sørensen等,2000) 移动速度1~1.5m/s
PATEM——新的拖曳阵列式瞬变电磁系统 该系统与传统瞬变电磁系统相比，最大的优势：能沿着剖面 进行连续的瞬变电磁测深，从而减小因数据加密和增加覆盖 区域等需求所带来的成本。
MEGATEM系统数据（左）与HeliGEOTEM系统数据（右）对比
上图：dB/dt数据；下图：B场数据（ Fountain等，2005 ）
直升机时间域AEM进展
研发出多线圈对、多频率系统，如五个 线圈对、五个频率以上的系统； 三分量测量，如THEM、NewTEM、 HeliGEOTEM等系统； 全波形记录，如AreoTEM、THEM等。
GEOTEM系统和PROTEM47系统对比
（Christiansen和 Christensen，2003）
半航空瞬变电磁系统
半航空瞬变电磁系统：一种地面发射、空中接收的 测量系统，如FLAIRTEM系统和TerraAir系统；适 用于测量条件较为复杂的地区，如地势起伏的山区。 特点：相比地面瞬变电磁系统，具有方便、高效 等优势；较航空瞬变电磁系统，信噪比更高、空 间分辨率更好。
（Fountain等，2005）
INPUT系统和 MEGATEM系统对 Perserverance矿体的 响应信号对比
（Smith等，2003）
固定翼时间域AEM偶极矩的变化
（Smith等，2003）
阿比蒂比型矿 体
偶极矩与固定翼时间域AEM有效勘探范围
（Smith等，2003）
航空瞬变电磁勘探数据的三维反演问题
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目录
• 引言 • 瞬变电磁勘探基础 • 三维反演方法 • 反演算法的优化 • 应用实例及效果展示 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
航空瞬变电磁法（Airborne Transient Electromagnetic method，A-TEM）是一种高效的矿产资源勘探方法，具有 对地下目标异常体的高分辨率和无损探测等优势。
瞬变电磁信号在时域表现 为衰减特性，随着时间的 推移，信号幅度逐渐减小 。
数据采集与处理流程
数据采集系统
包括发射线圈、接收线圈、时间控制 器、数据采集器等组成。
数据处理流程
对采集到的数据进行预处理、滤波、 去噪、提取有效信号等步骤，得到可 用于反演的瞬变电磁数据。
03
三维反演方法
三维反演原理
基于电磁场理论
数据预处理
对原始数据进行清洗、滤波和 预处理，提高数据质量。
参数设置
根据问题特点，设置合适的正 则化参数、学习速率等超参数 。
模型评估
使用测试数据集对训练好的模 型进行评估，计算误差、精度 等指标。
优化效果评估
误差分析
01
通过计算反演结果与实际结果的误差，评估算法的准确性和可
靠性。
精度比较
02
将不同算法的反演结果进行精度比较，评估改进算法的性能优
结果分析
根据反演结果，可以分析不同地质结构、矿产资源的分布情况，研究其形成机制和分布规律。例如， 某项目中，通过反演结果分析发现，某地区的地质结构与成矿条件优越，存在高品位铁矿的可能性较 大。
结果解释
反演结果需要结合实际地质情况和勘探需求进行解释，同时需要考虑误差和不确定性等因素。例如， 某项目中，反演结果显示某地区存在一个大型金属矿床，但后续钻探结果表明该结论存在较大误差。
航空瞬变电磁数据一维Occam反演
２ ０１ ３年 ９ 月
物 探 化探 计 算技 术
Ｃ ＯＭＰ Ｕ Ｔ Ｉ ＮＧ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ ＮＩ Ｑ ＵＥ Ｓ Ｆ Ｏ Ｒ Ｇ Ｅ Ｏ Ｐ ＨＹＳ Ｉ Ｃ ＡＬ Ａ ＮＤ Ｇ Ｅ ＯＣ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ Ｘ Ｐ Ｌ Ｏ Ｒ ＡＴ Ｉ Ｏ Ｎ
此作 了改进 ， 并 更 名 为 模 型交 替 调 整 反 演 法 电磁 法 （ ＡＴＥ Ｍ， Ａｉ ｒ ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ） 或 称 时 间域 航 空 电 磁 法 （ Ａｉ ｒ — ｂ ｏ ｒ ｎ ｅ Ｔｉ ｍｅ —ｄ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ） ， 具 有 速度 快， 成本低 ， 能 在 地 面 电 磁 法 难 以进 入 的 山 区 、 沙
方法 ［ ５ ， 该 方法 适用 于后 期较 精细 的数 据解 释 。 Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｌ １ 。 提 出 的奥 克姆 （ Ｏｃ ｃ ａ ｍ） 反演 法， 也称 最光 滑模 型反 演法 ， 正 是应用 了正则化 反演 的
漠、 丛林、 湖 泊 等 地 区 开 展 工 作 。在 发 达 国 家 ， ＡＴＥ Ｍ 的研 究 开 展 较 早 ， 现 在 已经 是 普 遍 使 用 的
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ） ； ②精确 反演方 法， 即 层 状 大 地
反演法 （ Ｌ Ｅ Ｉ ， Ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｅ ｄ －Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ） ＿ １ 。另
薄层 ， 但 对于 主要 地 质 构造 效 果 较 好 ； ③ 初 始 模 型 自动 产生 ， 直 接使 用均匀 大地 模 型或者 视 电阻率模
半航空瞬变电磁技术指标
半航空瞬变电磁技术指标简介半航空瞬变电磁技术，是一种应用于电磁兼容性领域的测试技术。
它主要用于评估电子设备在高能电磁环境下的抗扰度能力和互信度验证，以及用于指导电子设备的设计和修改。
本文将就半航空瞬变电磁技术的指标进行全面、详细、完整、深入的探讨。
技术指标的定义在半航空瞬变电磁技术中，有几个重要的技术指标需要被定义和评估。
这些指标包括：1. 电磁脉冲幅值电磁脉冲幅值是指电磁脉冲的峰值电压或电流大小。
在半航空瞬变电磁测试中，不同幅值的电磁脉冲会对被测设备产生不同程度的影响。
因此，评估电磁脉冲幅值的上限和下限对于设备的抗扰度能力非常重要。
2. 电磁脉冲频率电磁脉冲频率是指电磁脉冲的重复频率。
在半航空瞬变电磁测试中，不同频率的电磁脉冲会对被测设备产生不同的影响。
因此，评估电磁脉冲频率对设备的抗扰度能力具有重要意义。
3. 电磁脉冲上升时间电磁脉冲上升时间是指电磁脉冲从起点到峰值的时间。
在半航空瞬变电磁测试中，不同上升时间的电磁脉冲会对被测设备产生不同的影响。
因此，评估电磁脉冲上升时间对设备的抗扰度能力具有重要意义。
4. 电磁脉冲宽度电磁脉冲宽度是指电磁脉冲从起点到终点的时间间隔。
在半航空瞬变电磁测试中，不同宽度的电磁脉冲会对被测设备产生不同的影响。
因此，评估电磁脉冲宽度对设备的抗扰度能力具有重要意义。
技术指标的评估方法对于半航空瞬变电磁技术的指标，有几种常用的评估方法可以使用。
这些方法包括：1. 实验测试实验测试是评估半航空瞬变电磁技术指标最常用的方法之一。
通过设计合适的实验方案和测试设备，可以对不同的指标进行精确测量和评估。
实验测试方法具有直观、直接和准确的特点，可以提供丰富的数据支持。
2. 数值模拟数值模拟是评估半航空瞬变电磁技术指标的另一种重要方法。
通过建立适当的数学模型和物理模型，可以计算和模拟不同指标下的电磁场分布和设备响应。
数值模拟方法具有高效、灵活和经济的特点，可以在实验之前进行预测和优化。
航空瞬变电磁法一维正演模拟与反演解释的开题报告
航空瞬变电磁法一维正演模拟与反演解释的开题报告1. 研究背景在地球物理勘探中，电磁法一直是其中一种主要的勘探方法。
航空瞬变电磁法（Airborne Transient Electromagnetic, ATEM）是一种快速高效的电磁探测技术，其原理是利用瞬变电磁场在地下弱导体中的电流响应，通过接收线圈测量地面上的瞬变电磁场响应，得到地下物质在不同深度的电导率分布信息。
在ATEM勘探中，研究正演模拟和反演解释是十分重要的。
正演模拟是指通过数值方法模拟出ATEM勘探的电磁场响应，并根据不同地质情况，确定响应特征与测量参数的关系。
反演解释则是指通过对ATEM勘探数据反演处理，得到物质的电导率分布信息。
正演模拟和反演解释相辅相成，有助于更好地理解ATEM勘探技术的原理，提高勘探的准确率和效率。
2. 研究目的与内容本研究的目的是基于ATEM勘探技术，进行一维正演模拟与反演解释的研究，具体研究内容包括：（1）数值方法：基于有限元理论和时域电磁学原理，建立航空瞬变电磁场的有限元模型，并利用有限元程序进行模拟计算，得到模拟数据。
（2）电磁响应特征：对模拟数据进行分析，研究不同地质情况下的ATEM勘探响应特征与测量参数的关系，以及不同参数的影响因素。
（3）反演解释：将ATEM勘探采集的数据输入反演程序，获取物质的电导率分布信息，并分析不同地质情况下反演结果的精度和稳定性。
3. 研究方法研究过程中，将采用以下方法：（1）建立ATEM勘探的有限元模型，并利用时域有限元程序进行模拟计算。
（2）分析模拟数据中的电磁响应特征，确定不同地质情况下的响应特征与测量参数的关系。
（3）将采集的ATEM勘探数据输入反演程序，获取物质的电导率分布信息，并分析不同地质情况下反演结果的精度和稳定性。
（4）在研究过程中，将借助现有的物理模型和实验结果，对研究结果进行验证和比对。
4. 研究意义本研究将有助于更好地理解ATEM勘探技术的原理，提高勘探的准确率和效率。
瞬变电磁
3 瞬变电磁的特点
存在问题： 1、对浅层的垂向分辨能力不强。因为采样时间不能
提得很早，最早的采样时间几微秒，电阻率100， 也难对20米深度分层； 2、同点装置边长越小，测的的视电阻率越小，与大 地电阻率不符； 3、现只有一维水平层状大地模型的定量解释方法。 4、信噪比较低，更易受天然或人文干扰电磁信号的 影响。
4.2.1 瞬变电磁场的扩散特点
美国地球 物理学家 M.N.Nabigh an研究了断 电后二次涡 流的分布情 况：
4.2.1 瞬变电磁场的扩散特点
他指出，任一时刻的 涡电流产生的磁场可等 效为一个水平环状的线 电流产生的磁场。
地下涡电流向下、 向外扩散的现象---“烟圈 效应”。
4.2.1 瞬变电磁场的扩散特点
７、利用该方法的测量系统，可实施地面、空 中、地下、水上、井中或坑道电磁法探测;
８、不受高阻层的屏蔽影响，能穿透高阻层， 对低阻层灵敏、分辨能力强，在低阻围岩区， 由于是多道观测，早期道的地形影响较易分 辨;
3 瞬变电磁的特点
９、剖面测量与测深工作同时完成，提供了更 多有用信息，减少了多解性。 由于上述诸多特点，且伴随仪器的数字化 与智能化，近些年来，瞬变电磁法在国内外 都得到了较快的发展，应用范围非常广泛， 并获得了明显的应用效果。
4.2 瞬变电磁基本理论
4.2.1、瞬变电磁场的扩散特点 一次磁场是以两种途径传播：
第一种激发方式是，电磁波首先在空气中以光速很快传播 到地表的每个点，然后有一部分电磁能量由地表传入地 下，这是根据惠更斯原理，波前上每个点都视为一个新 的球面波振源，故地表的每一个点都陆续成为波源，将 部分电磁波传入地中，在远区，这种一次磁场可以认为 是不均匀平面波，且沿铅直方向传播到地中。
半航空瞬变电磁技术指标
半航空瞬变电磁技术指标
半航空瞬变电磁技术指标是指一种新型的电磁技术，它可以在空气中
产生高强度的电磁脉冲，具有广泛的应用前景。
该技术的指标包括以
下几个方面：
1. 脉冲电压：半航空瞬变电磁技术可以产生高达数百千伏的脉冲电压，这种高电压可以用于电磁兵器、雷达干扰等领域。
2. 脉冲宽度：脉冲宽度是指脉冲信号的持续时间，半航空瞬变电磁技
术可以产生微秒级别的脉冲宽度，这种短脉冲可以用于高速通信、雷
达成像等领域。
3. 脉冲重复频率：脉冲重复频率是指脉冲信号的发射频率，半航空瞬
变电磁技术可以实现高达几千赫兹的脉冲重复频率，这种高频率可以
用于雷达成像、电磁干扰等领域。
4. 能量密度：能量密度是指单位体积内的能量，半航空瞬变电磁技术
可以实现高能量密度的脉冲信号，这种高能量密度可以用于电磁兵器、雷达干扰等领域。
5. 辐射方向性：辐射方向性是指脉冲信号的辐射方向，半航空瞬变电
磁技术可以实现高度定向的辐射，这种高度定向可以用于雷达成像、电磁干扰等领域。
半航空瞬变电磁技术的应用前景非常广泛，可以用于电磁兵器、雷达干扰、高速通信、雷达成像等领域。
同时，该技术也存在一些挑战，如脉冲信号的稳定性、辐射方向性的控制等问题，需要进一步的研究和发展。
总之，半航空瞬变电磁技术是一种非常有前途的电磁技术，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展，相信该技术将会在更多领域得到应用。
半航空瞬变电磁法
半航空瞬变电磁法
半航空瞬变电磁法是一种非接触式地球物理勘探方法，它利用瞬变电磁场在空气与地下介质之间的相互作用，探测地下的电性结构。
相比传统的电法勘探方法，半航空瞬变电磁法具有以下优势：无需接地电极，可以避免地下水和地表覆盖物等因素对勘探结果的影响；能够达到更深的探测深度，通常可达到几百米甚至千米级别；可以在复杂地质条件下进行勘探，如岩溶、盐湖和冰川等地形；具有高分辨率和高定量化精度，可以有效地识别地下矿体、水文地质构造和地下介质变化等目标。
半航空瞬变电磁法已经被广泛应用于矿产资源勘探、工程地质、水文地质和地震地质等领域。
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STFT与FIR在航空瞬变电磁数据处理中的应用
STFT与FIR在航空瞬变电磁数据处理中的应用
何腊梅;王宇航
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2013(010)001
【摘要】航空瞬变电磁法是一种快速普查良导电金属矿的航空物探方法,南于其具有速度快、成本低、探测范围大等优点,已经在国内外获得了较为广泛的应用.由于二次场与源无关且反映地下介质的特性,所以主要针对二次场进行处理和解释.但二次场的有效能量较弱,因此常常受到各种干扰的影响,以至降低了后期的处理和解释精度.为此,寻求合适的滤波或去噪方法抑制其噪声成为亟待解决的问题.本文应用短时傅里叶变换STFT(Short Time Fourier Transform)分析去噪前后二次场信号的时频特性,为航空瞬变电磁信号去噪选择合适的滤波方法提供依据,并及时评价滤波效果.实验结果表明利用STFT对航空电磁数据处理是有效的可行的.
【总页数】6页(P15-20)
【作者】何腊梅;王宇航
【作者单位】成都理工大学信息科学与技术学院,四川成都610059;成都理工大学信息科学与技术学院,四川成都610059
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
【相关文献】
1.卡尔曼滤波在瞬变电磁数据处理中的应用研究 [J], 邢涛;王扬州;张辉
2.STFT在航空发动机振动信号处理中的应用 [J], 李国鸿;李飞行
3.FIR数字滤波器在数字化仿型数据处理中的应用 [J], 陈佳敏;胡俊
4.WingLink软件在瞬变电磁数据处理中的应用 [J], 王君;涂勇刚
5.基于GeoProbe平台的航空瞬变电磁数据处理插件的实现 [J], 李杰;冯兵;郭宝宝
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半航空瞬变电磁技术指标
半航空瞬变电磁技术指标近年来，半航空瞬变电磁技术在电力系统保护和故障检测领域得到了广泛的应用和研究。
本文将对半航空瞬变电磁技术的一些重要指标进行介绍和分析，以期更好地理解和应用该技术。
一、半航空瞬变电磁技术的概述半航空瞬变电磁技术是一种基于电磁波传播原理的故障检测和保护技术。
它通过检测电力系统中的瞬时电磁波，分析波形和特征参数，实现故障的定位和判断。
与传统的电力系统保护技术相比，半航空瞬变电磁技术具有响应速度快、定位准确等优点。
二、技术指标的介绍1. 响应时间：半航空瞬变电磁技术的响应时间是指从故障发生到系统检测到故障并做出相应保护动作的时间间隔。
响应时间越短，系统对故障的保护能力越强。
因此，降低响应时间是提高半航空瞬变电磁技术的重要目标之一。
2. 定位精度：半航空瞬变电磁技术的定位精度是指系统对故障位置的准确度。
定位精度越高，系统对故障的定位能力越强。
半航空瞬变电磁技术通过分析电磁波的传播特性和波形，可以实现对故障位置的准确定位。
3. 适用范围：半航空瞬变电磁技术的适用范围是指该技术在不同电力系统中的适用性。
由于不同电力系统的结构和工作条件不同，半航空瞬变电磁技术在应用时需要考虑不同系统的特点和要求。
4. 抗干扰能力：半航空瞬变电磁技术的抗干扰能力是指该技术对外部干扰信号的抵抗能力。
电力系统中存在各种干扰信号，如电弧光、雷电等，这些干扰信号可能会影响半航空瞬变电磁技术的正常工作。
因此，提高技术的抗干扰能力是保证技术可靠性的重要手段。
三、技术指标的分析半航空瞬变电磁技术的响应时间和定位精度是该技术的重要指标，它们直接影响系统的保护性能。
在实际应用中，可以通过优化算法和硬件设计，来降低响应时间和提高定位精度。
同时，针对不同的电力系统，可以选择合适的传感器和信号处理技术，以提高系统的适用范围。
在提高抗干扰能力方面，可以采用滤波器和抗干扰算法等措施来减小干扰信号对系统的影响。
此外，对于一些特殊情况，如雷电等强干扰环境，可以考虑增加防护措施，以提高系统的抗干扰能力。
半航空瞬变电磁技术指标
半航空瞬变电磁技术指标半航空瞬变电磁技术是一种应用于电磁兼容领域的新兴技术，具有广泛的应用前景。
本文将从技术指标的角度出发，对半航空瞬变电磁技术进行详细介绍。
一、频率范围半航空瞬变电磁技术的频率范围是指该技术能够处理的电磁信号频率的范围。
一般来说，半航空瞬变电磁技术能够处理的频率范围较广，包括低频、中频和高频等多个频段。
这使得该技术能够应用于各种不同频率范围的电磁环境中，提高电磁兼容性。
二、敏感度半航空瞬变电磁技术的敏感度是指该技术对电磁信号的检测能力。
敏感度越高，技术能够检测到更微弱的电磁信号，提高电磁兼容性。
半航空瞬变电磁技术通过采集和分析电磁信号的变化，可以有效地检测到电磁干扰源的存在，并及时采取相应措施进行干扰抑制。
三、抗干扰能力半航空瞬变电磁技术的抗干扰能力是指该技术对外界电磁干扰的抵抗能力。
在电磁环境中，存在各种电磁干扰源，对电子设备产生干扰。
半航空瞬变电磁技术通过采用抗干扰设计和信号处理算法，能够有效地抵抗外界电磁干扰，提高设备的抗干扰能力。
四、响应时间半航空瞬变电磁技术的响应时间是指该技术对电磁信号变化的响应速度。
响应时间越短，技术能够更快地检测到电磁干扰源的存在，提高电磁兼容性。
半航空瞬变电磁技术通过采用高速采样和实时分析的方法，能够实现毫秒级的响应时间，能够及时发现和处理电磁干扰。
五、测量精度半航空瞬变电磁技术的测量精度是指该技术对电磁信号测量结果的准确程度。
测量精度越高，技术能够更准确地判断电磁信号的强度和频率等参数，提高电磁兼容性。
半航空瞬变电磁技术通过采用高精度的测量仪器和精确的算法，能够实现较高的测量精度。
六、容量半航空瞬变电磁技术的容量是指该技术能够处理的电磁信号数量。
容量越大，技术能够同时处理更多的电磁信号，提高电磁兼容性。
半航空瞬变电磁技术通过采用高速采样和并行处理的方法，能够实现较大的容量，能够满足复杂电磁环境下的需求。
半航空瞬变电磁技术具有广泛的应用前景，其技术指标包括频率范围、敏感度、抗干扰能力、响应时间、测量精度和容量等。
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航空瞬变电磁（ATEM）响应中IP效应研究进展航空瞬变电磁法（Airborne Transient Electromagnetic，简称ATEM），又称时间域航空电磁法（Time-Domain Airborne Electromagnetic）属于航空电磁法的一种。
目前，方法已在国外被广泛应用于地质填图、矿产勘查、水文地质监测等领域。
具有如下几个特点：成本低、效率高和地形适应性强。
该方法特别适合大面积的普查工作，并且能够在地面难以进入的恶劣环境如森林、沙漠、沼泽、湖泊等地区开展地球物理测量工作。
航空电磁探测的根本目的是通过对测量的电磁场数据的分析来判断地下导电、导磁介质的分布状况。
因此，与地面的电磁法探测一样，航空电磁数据处理解释是一项相当重要的研究工作，同时，这也是一项非常复杂的工作，尤其是大规模测量数据的成像和反演。
目前，国内航空电磁法数值正演（研究特定地下电磁介质模型的电磁响应）和反演成像方面已经有了一些初步的研究，但是在时间域航空电磁法成像和反演解释方面，由于理论相对复杂，这方面的研究成果相对较少，主要集中在二维、三维正演模拟和一维反演与定性解释。
而在国外，因为技术相对成熟，研究的热点集中于三维正演和三维反演解释。
在数值模拟上，由于航空电磁法与其他的可控源电磁勘探方法釆用的技术方面没有实质性差异，区别只是在于测量装置、方式以及釆集参数方面。
尽管各类电磁法存在着这些差异，但不论釆用何种源与接受装置，经典电磁场所满足的方程组始终不变。
从数值方法求解方程组的角度出发，而不是局限于某一种具体的电磁勘探方法讨论，可能会更好地反映电磁场数值模拟（包括正演计算和反演成像）的规律与挑战。
国际上对航空瞬变电磁数值模拟的研究开展较早，20世纪60年代就有学者
研究了时间域的理论响应，并进行了相应的仿真研究，到90年代已经实现了二、三维的正演模拟。
国内航空瞬变电磁法的发展较早，但由于各种条件的限制发展缓慢。
近些年，随着国家对航空物探的重视，航空电磁法的理论研究和仪器开发研制等多项项目已被列入国家重大科研项目中。
在TEM反演方面，Zhdanov利用浮动薄板解释法，通过视纵向电导曲线特征值划分地层进行近似解释；Nabighian M N 利用烟圈理论解释法研究了TEM 响应随时间的变化规律；翁爱华将Occam 方法应用到了TEM反演中，并得到了较为准确的结果。
以上方法均采用实电阻率反演，在考虑激发极化效应的TEM 反演方面，目前的研究并不多，且很少应用最优化算法。
Hesham M.EI-Kaliouby 等通过分析响应的负值特征确定均匀极化半空间的Cole-Cole模型参数，并给出了计算最大负值的近似公式；N.O. Kozhevnikov等采用单独反演与联合反演法对二层模型进行了复电阻率反演，证明联合反演可以在缺少先验信息的情况下分辨极化地层。