固定翼频率域航空电磁系统测量技术研究

题名:固定翼频率域航空电磁系统测量技术研究
作者:李军峰
学位授予单位:中国地质大学（北京）
关键词:航空电磁测量系统;;航空电磁收/发探头;;微弱信号检测;;稳流发射;;一次场补偿
摘要:
 HDY401三频航电系统是当前我国唯一一套具有自主知识产权且开展了生产应用的频率域航
空电磁勘查系统。为了提高测量数据质量,满足大规模生产对仪器性能指标及稳定性、可靠性的要
求,本论文比较系统地研究了频率域航空电磁系统的测量技术。主要研究内容包括接收/发射探头优Rare earth magnets
化设计,二次场微弱信号检测,大磁矩稳流发射系统,补偿系统数字化及一次场自动补偿等方面的技
术研究。应用这些新技术,开发了一套实用化的改进型三频航电系统,与原系统一起分步骤进行了系
统性能和应用效果的对比试验飞行。
 研究工作主要成果如下:
 改进和完善了航空电磁接
收/发射探头技术。建立了基于自感系数、互感系数、涡流损耗、分布电容等电参数估算的优化设
计方法,改进了接收探头静电屏蔽技术,提高了探头的选频特性和稳定性。
 在航电接收系统
方面,研发了基于同步滤波器、有源滤波器和相敏检测器相结合的新型正交。在改进接收系统窄带
特性的基础上,提高了接收机的过载电平和动态储备,解决了原样机易于出现过载失真的问题。

首次提出并实现了大功率稳流发射技术。研制了基于功率级联,具有瞬变保护功能的大功率DC-DC升
压电源和数字正弦波振荡器,在此基础上研制了基于PID控制的稳流发射系统,提高了航电系统的抗
干扰能力和灵敏度稳定性。
 首次提出并实现了一次场自动补偿技术。研发了基于单片机实
时控制的数字补偿系统和基于模糊控制的一http://www.chinamagnets.biz/次场自动补偿技术,实现了大动态范围一次磁场的快速
、精细补偿,有利于提高生产效率和数据质量。
 改进和完善了三频FAEM系统测量技术,研发
了一套高性能的三频航空电磁系统(HDY402),填补了一次场自动补偿、稳流发射等技术空白,提高了
系统的数字化和智能化水平,初步实现了自动化测量。性能试飞结果表明,该系统的发射磁矩、噪声
水平优于国外同类型最新系统AEM-05(芬兰一英国),零漂和灵敏度变化较原系统有显著改善。系统
的稳定性和可靠性在两年8万测线公里的航空物探测量中得到验证。新系统主要技术指标得以全面
提高,已达到或超过国外同类型系统的水平。本论文的研究成果为大规模航空物探测量项目的开展
奠定了坚实的仪器及技术基础。
学位年度:2010