超低頻電磁波定位技術研究報告(編輯修改稿)
2025-05-20 06:30 本頁面
【文章內容簡介】 監(jiān)測、超寬帶雷達原理等開發(fā)了多種穿墻探測技術。而超低頻電磁波地下遙感探測儀是以大地電磁場為工作場源，利用不同的介質電磁學性質的差異測量地下巖性分界面，用天然電磁場的反射信息來解釋不同深度的地質構造，達到解決地質問題的一種被動要干電磁勘探方法。然而，我國在海洋油氣資源的開發(fā)中,已形成了縱橫交錯的海底輸油網(wǎng),由于海底表層地基不穩(wěn)定、 介質腐蝕、海流沖淘及海上意外事故等原因, 管道易產(chǎn)生缺陷和損傷, 發(fā)生油氣泄漏, 造成巨大的經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)保損失。世界各海洋石油生產(chǎn)國對海底管道缺陷的檢測十分重視。對于海底管道的檢測,是把智能檢測器放到管內,在輸送介質的推動下,完成管道內腐蝕缺陷的檢測。由于泥土、 海水的衰減效應和海底管道的屏蔽效應,在管道內部難以接收衛(wèi)星定位信號。 再則,管道在鋪設及運行過程位貌發(fā)生變化, 檢測裝置如果只記錄自身周向坐標與行走距離,難以進行精確大地定位, 不能為管線維修裝置提供缺陷的精確位置。本文介紹一套基于超低頻電磁波作為示蹤源,適用于確定海底管道內缺陷位置點的定位技術,能夠精確大地定位,便于修復管道。 原 理1）探測器的工作原理根據(jù) Ferris D D在文獻 [ 5 ]中繪制的不同頻率穿透一定厚度的各種材料的衰減曲線 ,曲線圖表明:在穿透相同材料時 ,低頻電磁波的衰減要比高頻電磁波的衰減要小得多 ,隨著頻率的增高 ,衰減急劇增加。而超低頻電磁波是指頻率在 30Hz～3 kHz之間的電磁波 (按前蘇聯(lián)劃分 ) ,不僅在穿透障礙物時衰減極小 ,且其穿透性強 ,在用于潛艇與地面的信號傳輸時甚至可穿越冰川[ 6 ]。該探測器的工作原理如圖 1所示[ 1, 7, 8 ]。呼吸、 心跳是檢測生命參數(shù)的重要指標 ,但由于超低頻信號在傳輸中被強烈的背景噪聲所淹沒 ,因此 ,為了檢測被背景噪聲覆蓋的微弱信號 ,首先 ,利用雙通道相關檢測方法來抑制或去除由于障礙物產(chǎn)生的強雜波干擾 ,提高信噪比 ,檢測信號。然后 ,利用人體區(qū)別于動物與環(huán)境的這些生命信號參數(shù)特征來確定障礙物后人體是否存在。最后 ,再進行障礙物后目標位置的提取。信號檢測原理：設接收天線接收到的信號為x ( t) =AL cos[ω0 ( t +τ) ] + n ( t) +Aicos (ωt +ν) , 0≤t≤T , (1)式中 AL為被測量的強信號 (被固體反射回來的電磁波 )的幅度。 n ( t)為白噪聲。ω0為被測信號的角頻率。τ為延遲時間。 Aicos(ωt +ν)為目標信號。 T為信號接收的時間長度。由于Aiν AL ,即兩信號的相對振幅遠小于 1,則其弱信號被強信號所抑制,表現(xiàn)出來的只是強信號的一些特性。因此,在進行信號檢測分析時,可以將接收天線的輸入信號認為x ( t) =AL cos[ω0 ( t +τ) ] + n ( t) , 0≤t≤T . (2)參考信號是一對正交信號,分別為r( t) =Ar cos (ω0 t +φ) , (3)p ( t) =Ar sin (ω0 t +φ) .
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1