近年來(lái),隨著我國(guó)對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)利用以及海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,海洋資源勘探和海洋安全維護(hù)日顯重要。如何實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并識(shí)別海下侵入目標(biāo),是國(guó)家當(dāng)前的重大需求。海下目標(biāo)磁探測(cè)技術(shù)具有無(wú)源探測(cè)、良好的自我隱蔽性、探測(cè)范圍廣、在淺海中抗干擾能力強(qiáng)和高精度定位等優(yōu)點(diǎn),能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)聲學(xué)探測(cè)方法的缺陷和不足之處。因此水下磁異常目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別技術(shù),對(duì)我國(guó)的海洋安全維護(hù),具有重要研究?jī)r(jià)值。本文主要針對(duì)海下磁異常目標(biāo)的防腐蝕電流電磁場(chǎng)進(jìn)行研究。防腐蝕電流電磁場(chǎng)由犧牲陽(yáng)極被動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)、外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)以及經(jīng)由艦船螺旋槳調(diào)制形成的極低頻(軸頻)電流共同產(chǎn)生。首先根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,選取空氣-海水-海底的三層平面分層介質(zhì)作為理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)模型,接著將防腐蝕電流源等效為多個(gè)水平電偶極子的疊加,并根據(jù)實(shí)際情況所需分別推導(dǎo)了在直流電與極低頻交流電兩種情況下防腐蝕電流源在空氣-海水-海底三層平面分層介質(zhì)中的矢量磁位表達(dá)式。根據(jù)所得表達(dá)式,可準(zhǔn)確計(jì)算出典型水下防腐蝕電流源在空間中產(chǎn)生的異常場(chǎng)分布,為水下或者航空磁探測(cè)與識(shí)別提供參考信號(hào)樣本。針對(duì)所獲得的電磁場(chǎng)表達(dá)式中包含的Sommerfeld積分,采取離散復(fù)鏡像法對(duì)被積函數(shù)進(jìn)行擬合,再利用Sommerfeld恒等式得到電磁場(chǎng)的半解析表達(dá)式,大大提高了計(jì)算效率。最后,對(duì)原始的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理,包括某海域的空中實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)和南海海底實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù),主要是去除背景噪聲磁場(chǎng)。將理論計(jì)算結(jié)果與整理后的有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,兩者基本吻合,驗(yàn)證了理論計(jì)算方法的正確性。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P714
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 防腐蝕電流電磁場(chǎng)
        1.2.2 Sommerfeld積分
    1.3 本文主要工作
    1.4 章節(jié)結(jié)構(gòu)安排
第二章 陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)場(chǎng)
    2.1 陰極保護(hù)系統(tǒng)
        2.1.1 陰極保護(hù)原理
        2.1.2 外加電流保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成
    2.2 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)場(chǎng)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的軸頻信號(hào)
    3.1 產(chǎn)生原理
    3.2 縮比模型
        3.2.1 相似理論基本定理
        3.2.2 縮比模型具體設(shè)計(jì)方法
    3.3 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的軸頻信號(hào)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 針對(duì)Sommerfeld積分的處理
    4.1 完全數(shù)值法
    4.2 離散復(fù)鏡像法(半解析法)
        4.2.1 Sommerfeld積分離散復(fù)鏡像的過(guò)程
        4.2.2 離散復(fù)鏡像的系數(shù)求解
    4.3 本章小結(jié)
第五章 理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 理論結(jié)果
    5.2 信號(hào)傳播規(guī)律
    5.3 理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)量的對(duì)比
    5.4 誤差分析
        5.4.1 主要噪聲及解決方法
        5.4.2 次要噪聲
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蘇紀(jì)娟;吳永亮;朱慶明;;我國(guó)海洋安全挑戰(zhàn)及機(jī)遇[J];國(guó)防科技工業(yè);2015年06期

2 劉德紅;王向軍;朱武兵;嵇斗;;多槳型船舶軸頻電磁場(chǎng)在淺海中傳播特性分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

3 閆曉偉;閆輝;肖昌漢;;海浪感應(yīng)磁場(chǎng)矢量的模型研究[J];海洋測(cè)繪;2011年06期

4 蔣志忠;熊宗接;馬延平;楊日杰;;水下作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)綜述[J];指揮控制與仿真;2009年02期

5 陳聰;龔沈光;盧新城;周駿;;分層媒質(zhì)中極低頻水平電偶極子在絕緣介質(zhì)半空間中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2007年05期

6 陳雪俫,程錦房;基于艦船軸頻電場(chǎng)的目標(biāo)識(shí)別[J];水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù);2005年02期

7 盧新城,孫明,劉勝道,龔沈光;艦船軸頻電場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];中國(guó)造船;2004年04期

8 盧新城,龔沈光,周駿,孫明;海水中極低頻水平電偶極子電磁場(chǎng)的解析解[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

9 胡俊,聶在平;任意平面分層介質(zhì)中正演計(jì)算的快速方法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

10 胡俊,聶在平;索末菲爾德積分新方法─—快速漢克爾變換[J];電子學(xué)報(bào);1998年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 郭蘭維;基于分層媒質(zhì)格林函數(shù)的積分方程快速算法研究及其應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2016年

2 吳建華;水下船體陰極保護(hù)與腐蝕電磁場(chǎng)優(yōu)化控制研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 趙景波;艦船腐蝕電磁場(chǎng)的測(cè)量及防護(hù)方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

4 徐利明;分層介質(zhì)中三維目標(biāo)電磁散射的積分方程方法及其關(guān)鍵技術(shù)[D];電子科技大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 韓磊;航空磁異常探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 遲晨;我國(guó)周邊海域海洋爭(zhēng)端分析[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

3 王楊婧;水下大型目標(biāo)的磁探測(cè)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

4 劉曉杰;航磁補(bǔ)償技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2843389