超低頻電磁波定位技術(shù)研究報告(已修改)
2025-05-05 06:30 本頁面
【正文】 超低頻電磁波定位技術(shù)研究報告摘要：利用超低頻電磁波的強穿透性，地衰減率的特點，將超低頻電磁波作為示蹤源，建立磁場模型，并對其原理進(jìn)行詳細(xì)的論證和研究，包括利用相關(guān)檢驗方法來得到目標(biāo)信號，利用信號的特征來對目標(biāo)信號進(jìn)行識別，并通過仿真來進(jìn)行驗證仿真結(jié)果表明：這種基于超低頻波的探測儀可以實現(xiàn)對目標(biāo)對象的定位和探測。 言電磁波（又稱電磁輻射）是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面，有效的傳遞能量和動量。電磁輻射可以按照頻率分類，從低頻率到高頻率，包括有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射，波長大約在380至780納米之間，稱為可見光。只要是本身溫度大于絕對零度的物體，都可以發(fā)射電磁輻射，而世界上并不存在溫度等于或低于絕對零度的物體。而超低頻是指頻率在 3～30千赫（KHz）之間， 波長在 100～10km 之間的電磁波。低頻是指頻率在30～300千赫（KHz）之間，波長在10～1km之間的電磁波。 電磁波是電磁場的一種運動形態(tài)。電與磁可說是一體兩面，電流會產(chǎn)生磁場，變動的磁場則會產(chǎn)生電流。變回的電廠和變回的磁場就構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波，大inc的變動就如同微風(fēng)輕撫水面產(chǎn)生水波一般，因此被稱為電磁波，也常稱為電波。超低頻電磁波由于其對金屬、土層等介質(zhì)具有良好的穿透性，可以用于示蹤定位系統(tǒng)中。盡管電磁波理論已經(jīng)很成熟，但是，傳統(tǒng)電磁波發(fā)射理論中半波天線長度的要求，導(dǎo)致超低頻電磁波發(fā)射天線的長度將達(dá)到幾千千米，這是實際應(yīng)用中所不容許的。因此，需要尋找一種新的模型，一方面能夠描述超低頻電磁波的規(guī)律，另一方面，方便實際的工程應(yīng)用。本文根據(jù)超低頻電磁波發(fā)射頻率極低的特點，結(jié)合電磁學(xué)中靜磁場理論，分析、提出超低頻電磁波的磁偶極子模型，并以實驗驗證了由超低頻電磁波磁偶極子模型理論計算所得到的雙峰對稱分布的規(guī)律。本章所提出的超低頻電磁波磁偶極子模型是超低頻電磁波示蹤定位技術(shù)的基石，對于超低頻電磁波示蹤定位原理的研究具有實際和理論上的指導(dǎo)意義。2. 超低頻電磁波示蹤定位原理如果螺線管的半徑R遠(yuǎn)小于螺線管的長度2l，即(R 2l)時以將螺線管產(chǎn)生的磁場等效為磁偶極子所產(chǎn)生的磁場。磁偶極子是由一對等量異號的點磁荷177。qm組成的體系。由磁偶極子磁荷177。qm所產(chǎn)生的磁場如圖33所示。取磁荷間的距離為螺線管的長度2l，螺線管所等效的磁偶極矩如式(315)所示，磁荷的大小如式(316)所示。正磁荷+qm在場點D(x,0,z)處的磁感應(yīng)強度B在x，z方向上的分量分別如式(317)、式(318)所示。負(fù)磁荷qm在場點D處的磁感應(yīng)強度B在x，z方向上的分量分別如式(319)式(320)所示。場點D上的磁場由磁荷qm、qm所產(chǎn)生的磁場矢量疊加而形成。根據(jù)式(317)式(319)，磁偶極子在場點D處的磁感應(yīng)強度B在x方向上的分量如式(321)所示。同理，根據(jù)式(318)式(320)，磁偶極子在場點D處的磁感應(yīng)強度B在z方向
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