[发明专利]一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测装置和方法

权利要求书

1.一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测方法，其特征在于，包括：

步骤1，根据海水的电导率σ、主动电场探测装置的结构参数、所加激励源强度，计算出相对主动电场场源p位置确定的两个测点A、B处电场强度三分量测量值作为电场强度的初值E_A0、E_B0；

步骤2，主动电场探测装置到达待测海域时，根据测点A、B处电场强度的实测值E_A测、E_B测；相对于电场强度初值的变化量δE_A、δE_B判断探测装置附近是否存在电学分界面，所述相对于电场强度初值的变化量为两个测点处电场强度的实测值与初值的差；

步骤3，当判断探测装置附近存在电学分界面时，定位出主动电场场源p关于电学分界面镜像的镜像场源p＇的位置(x，y，z)；

步骤4，由于镜像场源p＇与主动电场场源p关于电学分界面S对称，所以由p＇、p的坐标计算出电学分界面S的单位法向向量n和坐标原点距离分界面S的距离,即为实现了电学分界面的定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测方法，其特征在于，所述测点A、B为两个电场强度探测器所在位置；所述测点A、B处电场强度的实测值E_A测、E_B测即由两个电场强度探测器探测到并通过数据采集存储单元输出的电场强度三分量数据。

3.根据权利要求1所述的一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测方法，其特征在于，所述步骤1的计算方法包括：

主动电场场源等效为一电偶极子p，偶极矩为P，其坐标为(x_S，y_S，z_S)；探测装置装配完成之后，发射电极和电场强度探测器之间的相对位置关系随之确定，将坐标系选取在探测装置上，则可得到两电场强度探测器所在位置点的位置矢量R₁、R₂，电场强度的初值E_A0、E_B0为

其中矩阵I为3阶单位矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测方法，其特征在于，所述步骤2判断探测装置附近是否存在电学分界面的具体方法包括：

计算

若|δE_A|+|δE_B|≤c，其中c为人工经验参数，则判断其附近不存在电学分界面；若|δE_A|+|δE_B|＞c，则判断此时探测装置附近存在电学分界面。

5.根据权利要求1所述的一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测方法，其特征在于，所述步骤3定位出主动电场场源p关于电学分界面镜像的镜像场源p＇的位置(x，y，z)的方法包括：

设测点A、B相对于镜像场源p＇的相对位置矢量分别为R′_A，R′_B，将相对位置矢量R_A＇、R_B＇和电场强度的差值δE_A、δE_B带入

通过拟合运算使得参量G的模小于阈值k，其中k为人工经验参数，此时镜像场源的坐标(x,y,z)即为镜像场源p＇的位置。

6.一种利用如权利要求1-5任一项所述方法的用于定位海域中电学分界面的主动电场探测装置，其特征在于：包括1个发射电极对和2个电场强度探测器，所述发射电极对和所述电场强度探测器设置于固定基座的外部，所述固定基座内设有数据采集存储单元和发射电极激励源，所述发射电极激励源的输出端连接所述发射电极对的输入端，所述数据采集存储单元的输入端连接所述电场强度探测器的信号输出端。

7.根据权利要求6所述的一种用于定位海域中电学分界面的主动电场探测装置，其特征在于：所述发射电极对设置在所述固定基座顶面的中心处；

所述发射电极对包括两个对称设置的铂片，两个所述铂片沿所述固定基座中心线对称设置。