[发明专利]一种含未知空洞的目标区域震源定位方法及系统

权利要求书

1.一种含未知空洞的目标区域震源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、辨识空洞位置；具体包括以下步骤：

现场数据采集：在目标区域的不同位置布置m个声发射传感器，现场采集各声发射传感器之间信号的实际旅行时间；

仿真分析：针对目标区域构建多个空洞模型；针对每一个空洞模型，追踪目标区域内存在该空洞模型时，各声发射传感器之间信号传播的最短路径，从而得到各声发射传感器之间信号的理论旅行时间；

所述步骤1中，构建空洞模型的方法为：

对目标区域按一定比例进行网格划分，得到N个网格交点，将每一个网格交点视为一个样本点，得到一个包含N个样本点的集合；遍历集合内的所有样本点P，以及空洞大小S所有的可取值，分别以每个样本点P为中心，构建一个大小为S的空洞模型E，由此得到目标区域内所有的空洞模型；其中S的可取值为网格大小的整数倍，且小于或等于目标区域的大小；

空洞位置辨识：分别计算每个空洞模型对应的各声发射传感器之间信号的理论旅行时间与实际旅行时间之间的偏差，最小偏差对应的空洞模型所在位置即为辨识得到的目标区域中的空洞位置；

步骤2、震源定位；

在步骤1辨识出的空洞位置的基础上，对目标区域进行震源定位。

2.根据权利要求1所述的含未知空洞的目标区域震源定位方法，其特征在于，所述声发射传感器均具有脉冲信号发射功能。

3.根据权利要求2所述的含未知空洞的目标区域震源定位方法，其特征在于，所述步骤1中，设主动震源，即发射脉冲信号的声发射传感器为S_c，其发射脉冲信号的时间为第r个声发射传感器S_r接收到S_c发射的脉冲信号的实际时间为则声发射传感器S_c与声发射传感器S_r之间信号的实际旅行时间为：

4.根据权利要求3所述的含未知空洞的目标区域震源定位方法，其特征在于，设目标区域内存在空洞模型E时，追踪到的发射脉冲的声发射传感器S_c与接收脉冲声发射传感器S_r之间的最短路径为脉冲信号在非空洞区的传播速度为v，则声发射传感器S_c与声发射传感器S_r之间信号的理论旅行时间为：

5.根据权利要求4所述的含未知空洞的目标区域震源定位方法，其特征在于，所述步骤1中，偏差计算公式为：