高精度潮汐三维感应电磁场模拟及地磁卫星轨道需求分析     

任政勇  杨聪  姚鸿波  唐旭  汤井田  张可可 《中国科学:地球科学》2024,(1):172-185

地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现有的潮汐(或运动海水)感应电磁场正演计算方法普遍存在难以精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的问题,从而降低潮汐感应电磁数据的解释水平.为解决此问题,本文开发了一种基于四面体单元的潮汐感应电磁场矢量有限元计算方法,具备精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的能力.首先,推导了运动海水感应电磁场满足的边值问题,结合四面体单元,利用矢量有限元计算方法求解了运动海水感应电磁场.然后,利用最新的海洋深度与海底沉积层模型,建立了包含真实海岸线、不均匀陆地与海水电导率分布的地球三维电导率模型,以M₂潮汐激励源为例计算潮汐感应电磁场,通过与球谐有限元和积分方程结果的对比,来验证本文方法的正确性.最后,利用计算的高精度M₂、N₂和O₁潮汐感应电磁场信号...  相似文献   

基于磁矩分解的运动舰船磁场模型研究          下载免费PDF全文

陈浩  罗静博  崔桉恺 《数字海洋与水下攻防》2019,2(3):26-30

当前的舰船磁场模型大都是通过其静态特性而构建的，现实适用性较差。围绕运动舰船磁场不同航向、不同航区的适应性模型展开研究。首先分析了舰船磁场建模的等效源方法，接着研究了运动舰船磁场磁矩分解的原理与方法。主要思路是先测量舰船在东、西、南、北 4 个航向上的舰船下方 1 个平面的磁场三分量数据，将这 4 组数据分别作为同一舰船在不同磁化状态下的边界条件，求解出舰船在东、西、南、北 4 种不同磁化状态下的磁矩参数，最后联合求解磁源的固定磁矩和感磁磁矩参数。通过以上过程便可计算出舰船在任意航向、任意航行地点的磁矩，利用磁矩解算磁场得到运动舰船磁场模型。  相似文献   

由磁矩计算磁场强度   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张新邦  陈德祥  王东盛 《数字海洋与水下攻防》2019,2(2):44-49

提出由磁矩计算磁场强度的公式。 从磁矩的偶极子模型和电流环模型分别进行推导,得到相同的磁场强度计算公式,讨论了公式应用条件和方法。 由于公式简单,有利于对磁矩周围磁场的理解分析和计算。 同时也提供了一个由磁场强度求磁矩的途径。  相似文献   

舰船感应磁场的计算及其误差分析方法          下载免费PDF全文

陈浩  罗静博  任杰 《数字海洋与水下攻防》2019,2(5):58-62

当前舰船磁场建模与测量大都是在舰船静止的情况下所建立起来的。为适应舰船航行的真实环境，迫切需要一种适用于运动舰船所产生的感应磁场的计算方法。通过测试点分析与理论推导，介绍了4种舰船感应磁场的计算方法。最后，通过评估计算值与测量值的绝对误差的最大值对4个计算方法进行了分析。结果证明，方法3和4可以用来评估舰船磁场计算结果误差，并可通过进一步计算得到感应磁场的其他未知量。测量计算试验表明：建议采用在4个主要航向上进行联合测量的方法。  相似文献   

自治水下机器人一种新型非接触充电模式应用探讨     

翁飞兵  张凯  潘孟春  冯婷婷 《海洋工程》2009,27(2):115-118

分析国内外无人潜水器的供电方式现状,指出能源是制约自治水下机器人(AUV)续航能力以及作业时间的一个主要因素.简要介绍非接触式感应电能传输技术的原理、优点.以及国内外的研究成果和发展趋势.针对自治水下机器人原有供电方式的局限,提出用感应电能传输技术结合可充电电池对AUV进行供电设计的方法与重点问题,还探讨了非接触充电方式在AUV以及其它领域的应用前景与技术优势.  相似文献   

感应读出方式紫外光子计数成像技术的研究          下载免费PDF全文

赵菲菲  赵宝升  刘永安  胡慧君  曹希斌 《海洋学报》2010,32(9):6306-6311

搭建了感应读出方式紫外光子计数成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.紫外光经过减光和滤光后入射微通道板,产生的光电子在微通道板内倍增后形成电子云,由呈高阻特性的半导体Ge薄膜收集后,通过电荷耦合感应到Ge膜衬底背面的位敏阳极.阳极输出的信号经过电荷灵敏前置放大器、整形放大器后由计算机进行数据采集和处理,最后得到不同位置的光子计数图像.通过分辨率板,测得了该系统分辨率为150 μm,并通过对比试验和分布式RC网络理论模型分析了Ge膜电阻及其衬底厚度对系统性能的影响.该系统在生物超微  相似文献