【摘要】：基于磁偶極子模型的頻率域電磁法儀器在進(jìn)行大地探測的過程中,由于收發(fā)線圈的安裝誤差、晃動以及材料的幾何形變等因素影響,收發(fā)線圈的位置及姿態(tài)角發(fā)生變化,從而產(chǎn)生幾何誤差,而幾何誤差的定量分析對頻率域電磁法儀器在制作、野外實(shí)驗(yàn)操作以及校正方面均具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。本文根據(jù)誤差來源的不同,將幾何誤差分為一次場誤差和二次場誤差兩類;通過引入一次場張量矩陣和二次場張量矩陣,基于均勻大地模型正演得到9種線圈架構(gòu)接收線圈接收到的一次場及二次場,并以微分的方式定量地分析了9種線圈架構(gòu)收發(fā)線圈位置及姿態(tài)角變化引起幾何誤差的變化特征。對9種線圈架構(gòu)的幾何誤差分析可知:在幾何形變引入的一次場誤差中,僅有PERyz、PERzy線圈架構(gòu)不包含位置變化的一次項(xiàng)誤差,僅有VCA、VCP及HCP線圈架構(gòu)不包含姿態(tài)角變化的一次項(xiàng)誤差;在幾何形變引入的二次場誤差中,PERzx、PERxz線圈架構(gòu)最大,而VCA、VCP及HCP線圈架構(gòu)受高度及收發(fā)距變化的影響很大,需要實(shí)時測量并進(jìn)行校正,VCP線圈架構(gòu)受收發(fā)距變化以及姿態(tài)角變化的影響最小。
[Abstract]:The frequency domain electromagnetism instrument based on the magnetic dipole model changes the position and attitude angle of the receiving and receiving coil due to the installation error of the receiving and receiving coil, the sloshing and the geometric deformation of the material in the course of geodetic detection. The quantitative analysis of geometric error is of great significance to the manufacture, field operation and correction of the frequency domain electromagnetism instrument, and the quantitative analysis of the geometric error is of great significance to the manufacture, field experiment operation and correction of the electromagnetic instrument in the frequency domain. According to the different sources of errors, the geometric errors are divided into two types: the primary field error and the quadratic field error. By introducing the primary field tensor matrix and the quadratic field tensor matrix, the primary and secondary fields received by nine coil structures receiving coils are obtained based on the forward modeling of the uniform geodetic model. The geometric errors caused by the change of position and attitude angle of nine kinds of coil structures are analyzed quantitatively by differential method. The geometric error analysis of nine kinds of coil structures shows that among the primary field errors introduced by geometric deformation, only the PERyz,PERzy coil architecture does not contain the first term error of the position change, and only the VCA, coil architecture contains the first term error of the position change. The VCP and HCP coil structures do not contain the first term error of attitude angle change. Among the quadratic field errors introduced by geometric deformation, the PERzx,PERxz coil architecture is the largest, while the VCA,VCP and HCP coil structures are greatly affected by the changes in height and transceiver distance, so they need to be measured and corrected in real time. The VCP coil architecture is the least affected by the change of transceiver distance and attitude angle.
【作者單位】： 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所;中國科學(xué)院電磁輻射與探測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家重大科研裝備研制項(xiàng)目(ZDYZ2012-1-03-05)~~
【分類號】：P631.325

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本文編號：2437729