【摘要】：固定翼航空系統(tǒng)飛行探測過程中,當(dāng)飛行器受到的風(fēng)向、風(fēng)速、氣流等外界干擾較小,飛行速度一致,按照設(shè)計(jì)測線飛行時(shí),稱為平穩(wěn)飛行狀態(tài)。但在實(shí)際飛行過程中飛行器大多處于非平穩(wěn)飛行狀態(tài),與平穩(wěn)時(shí)相比接收線圈的位置和姿態(tài)都會(huì)發(fā)生變化。位置參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)統(tǒng)稱為航空電磁系統(tǒng)的飛行參數(shù)。飛行參數(shù)的改變會(huì)使采集到二次場電磁響應(yīng)發(fā)生變化,常規(guī)按照平穩(wěn)狀態(tài)的理想飛行參數(shù)對(duì)實(shí)測的電磁響應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與解釋,會(huì)引起較大的誤差。針對(duì)上述問題,通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ蓪?shí)測電磁響應(yīng)獲取飛行探測過程中的飛行參數(shù),進(jìn)而確定固定翼航空電磁系統(tǒng)的飛行誤差和測量誤差,校正飛行參數(shù)的測量值,對(duì)于提高系統(tǒng)探測精度和數(shù)據(jù)解釋精度具有重要的意義。本文提出了基于異常環(huán)的固定翼航空電磁系統(tǒng)飛行參數(shù)校正方法,主要研究內(nèi)容如下:1)在固定翼時(shí)域航空電磁法原理的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了任意位置、任意姿態(tài)的空中接收線圈與地面異常環(huán)間互感計(jì)算公式,進(jìn)而推導(dǎo)出基于異常環(huán)的三分量電磁響應(yīng)計(jì)算公式;2)采用異常環(huán)模型對(duì)飛行參數(shù)與電磁響應(yīng)的關(guān)系進(jìn)行研究,從單一位置參數(shù)變化、單一姿態(tài)參數(shù)變化和飛行參數(shù)組合變化三個(gè)方面分別分析了飛行參數(shù)對(duì)電磁響應(yīng)的影響,為求解飛行參數(shù)提供理論依據(jù);3)電磁響應(yīng)的計(jì)算公式是關(guān)于飛行參數(shù)的多元函數(shù),皆為非線性形式,不易直接求解。借鑒地球物理中的反演思想,結(jié)合魚群算法在優(yōu)化問題中的應(yīng)用,將求解實(shí)際飛行參數(shù)的問題轉(zhuǎn)化最小值優(yōu)化問題,根據(jù)校正飛行參數(shù)的不同,構(gòu)造了相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解,并驗(yàn)證了算法的有效性。利用含噪的理論數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的抗擾性,加噪后求解飛行參數(shù)的相對(duì)誤差小于5%;4)為了檢驗(yàn)飛行參數(shù)校正算法的實(shí)際效果,選取湖南岳陽固定翼航空電磁系統(tǒng)異常環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行參數(shù)校正,校正后電磁響應(yīng)的相對(duì)誤差小于5%。野外應(yīng)用前,研究了實(shí)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法,包括疊加取樣、信噪比質(zhì)量評(píng)價(jià)、時(shí)間常數(shù)校正等;5)為了便于進(jìn)行理論計(jì)算與數(shù)據(jù)處理,采用MATLAB GUI設(shè)計(jì)了異常環(huán)電磁響應(yīng)數(shù)值計(jì)算模塊、實(shí)測數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、飛行參數(shù)校正模塊等,并將各模塊整合為一套軟件。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.326;V248.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王衛(wèi)平;曾昭發(fā);吳成平;;頻率域航空電磁系統(tǒng)線圈姿態(tài)變化影響及校正方法[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào));2015年07期

2 胡祖志;何展翔;楊文采;胡祥云;;大地電磁的人工魚群最優(yōu)化約束反演[J];地球物理學(xué)報(bào);2015年07期

3 曲昕馨;李桐林;王飛;;直升機(jī)吊艙姿態(tài)變化對(duì)電磁場測量的影響規(guī)律及其校正方法研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2014年04期

4 王琦;林君;于生寶;李冰冰;朱凱光;;固定翼航空電磁系統(tǒng)的線圈姿態(tài)及吊艙擺動(dòng)影響研究與校正[J];地球物理學(xué)報(bào);2013年11期

5 明圓圓;范美寧;;魚群算法的重力密度異常反演方法[J];物探化探計(jì)算技術(shù);2012年06期

6 嵇艷鞠;李肅義;于生寶;朱凱光;周逢道;王言章;王世隆;劉煥江;任廣群;林君;;基于異常線圈的時(shí)間域AEM系統(tǒng)測試和標(biāo)定方法研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2011年10期

7 李倩;黃臨平;;人工魚算法在磁位場反演中的應(yīng)用[J];國外測井技術(shù);2010年05期

8 張亞平;魯縣華;晉美;;基于人工魚群優(yōu)化支持向量機(jī)水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)模型[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2010年08期

9 嵇艷鞠;林君;關(guān)珊珊;于生寶;鞏源峰;;直升機(jī)航空TEM中心回線線圈姿態(tài)校正的理論研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2010年01期

10 薛國強(qiáng);李貅;底青云;;瞬變電磁法理論與應(yīng)用研究進(jìn)展[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2007年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 黎東升;時(shí)域地空電性源的三維電磁數(shù)值模擬及噪聲抑制方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 姚正華;改進(jìn)人工魚群智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

3 王琦;固定翼時(shí)間域航空電磁數(shù)據(jù)整體反演[D];吉林大學(xué);2015年

4 曲昕馨;三維頻率域航空電磁法的數(shù)值模擬及姿態(tài)影響和校正研究[D];吉林大學(xué);2014年

5 王言章;混場源電磁探測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

6 嵇艷鞠;淺層高分辨率全程瞬變電磁系統(tǒng)中全程二次場提取技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2004年

7 李曉磊;一種新型的智能優(yōu)化方法-人工魚群算法[D];浙江大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 徐鵬;徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)域航空電磁系統(tǒng)飛行參數(shù)擬合[D];吉林大學(xué);2015年

2 朱立偉;基于魚群算法的大跨度斜拉橋模型修正算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 陽貴紅;時(shí)域電性源地—空電磁探測數(shù)據(jù)預(yù)處理研究[D];吉林大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2800489