[发明专利]时间域航空电磁法运动噪声检测装置及抑制方法有效
申请号: | 201510267543.4 | 申请日: | 2015-05-22 |
公开(公告)号: | CN104865608B | 公开(公告)日: | 2017-07-14 |
发明(设计)人: | 陈晨;刘飞;王言章;林君;于生宝 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | G01V3/10 | 分类号: | G01V3/10 |
代理公司: | 长春吉大专利代理有限责任公司22201 | 代理人: | 王立文 |
地址: | 130012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 时间 航空 电磁 运动 噪声 检测 装置 抑制 方法 | ||
1.一种时间域航空电磁法运动噪声检测装置,包括地面和空中两部分,空中由直升机或飞艇搭载,地面是装有三个磁通门传感器的正方体箱(30)和地面数据收录设备(36),其特征在于,直升机(1)舱内装有机舱内数据收录设备(2),由直升机(1)提供直流电源,机舱内数据收录设备(2)通过控制器(24)实时处理采集卡(22)采集的数据,并存入存储卡(23);吊挂绳索(3)上端系在直升机(1)机舱底部,在下端等间距系在发射线圈(5)上,发射线圈(5)由十字型支架(4)支撑,吊挂发射线圈(5)的绳索下端系有多条绳索,使直升机(1)飞行过程中受力均衡,保持水平状态,Z分量接收线圈(6)和前置放大器(9)固定在十字型支架(4)上,姿态传感器(7)固定于Z分量接收线圈(6)表面,Z分量接收线圈(6)和姿态传感器(7)经信号线(8)和前置放大器(9)与机舱内数据收录设备(2)连接;
正方体箱(30)放置于地面,内部装有电气性能参数一致并且彼此位置正交的磁通门传感器a(31)、磁通门传感器b(32)和磁通门传感器c(33)组成三分量磁通门传感器,磁通门传感器a(31)、磁通门传感器b(32)和磁通门传感器c(33)分别经信号线连接前置放大器(35)和地面数据收录设备(36),控制器(364)实时处理采集卡(362)采集的数据,并存入存储卡(363),采用GPS模块(361)与机舱内数据收录设备(2)实现收录数据时间同步。
2.按照权利要求1所述的时间域航空电磁法运动噪声检测装置,其特征在于发射线圈(5)外部套有航空玻璃钢管,十字型支架(4)由航空玻璃钢管材料制成。
3.按照权利要求1所述的时间域航空电磁法运动噪声检测装置,其特征在于Z分量接收线圈(6)固定在十字型支架(4)的中心。
4.按照权利要求1所述的时间域航空电磁法运动噪声检测装置,其特征在于机舱内数据收录设备(2)由GPS模块(21)、采集卡(22)、存储卡(23)和控制器(24)构成。
5.按照权利要求1所述的时间域航空电磁法运动噪声检测装置,其特征在于地面数据收录设备(36)由GPS模块(361)、采集卡(362)、存储卡(363)和控制器(364)构成。
6.按照权利要求1所述的时间域航空电磁法运动噪声检测装置的运动噪声抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、分析时间域航空电磁法运动噪声组成部分,确定噪声主要来源,由法拉第电磁感应定律可知,Z分量接收线圈(6)的磁场感应输出信号表达式为进一步分解得到式中,是二次磁场信号,为目标被测信号;为地球磁场,在航测飞行时间段内近似恒定不变,信号可以忽略不计;二次磁场晚期信号强度数量级为10-12特斯拉,信号可以忽略不计;由于地球磁场信号强度数量级为10-5特斯拉,因此,信号为时间域航空电磁法运动噪声的主要组成部分,近似为时间域航空电磁法的运动噪声,并且Z分量接收线圈(6)的输出信号近似为
B、将姿态传感器(7)固定于Z分量接收线圈(6)表面,在航测飞行过程中,姿态传感器(7)检测Z分量接收线圈(6)的姿态数据,通过机舱内数据收录设备(2)采集,并且实时计算得到Z分量接收线圈(6)的有效接收面积变化量
C、磁通门传感器a(31)、磁通门传感器b(32)和磁通门传感器c(33)组成三分量磁通门传感器,实时地测量航测飞行时的地磁场信息,由地面数据收录设备(36)采集,并计算得到地磁场
D、航测飞行结束后,地面工作人员分别从存储卡(23)和存储卡(363)中获取Z分量接收线圈(6)的有效接收面积变化量和地磁场数据,由于机舱内数据收录设备(2)和地面数据收录设备(36)通过GPS模块(21)和GPS模块(361)保持数据同步,因此将和数据整合处理得到信号,便获取了时间域航空电磁法的运动噪声;
E、由于在航测飞行中,运动噪声为加性噪声,混杂在Z分量接收线圈(6)输出信号中,因此,利用Z分量接收线圈(6)输出信号减去运动噪声便得到二次场磁场信号
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