[发明专利]针对半航空电磁系统的天电噪声提取与去除的方法

权利要求书

1.一种针对半航空电磁系统的天电噪声提取与去除的方法，包括：

在测区内布设地面参考站，并进行电磁数据的采集，得到含有天电噪声的地面参考站数据；

利用含有天电噪声的地面参考站数据进行处理，提取出天电噪声数据；以及

将姿态校正后的航空电磁数据和提取出的天电噪声数据按照相同的起止时间截取相同的长度，然后对应作差，得到去除天电噪声的航空电磁数据；

其中，所述利用含有天电噪声的地面参考站数据进行处理，提取出天电噪声数据包括：

将含有天电噪声的地面参考站数据拆分为K个长度为n的周期信号和长度为r的剩余信号；

将K个长度为n的周期信号对应采样点求和并取均值，获得一个长度为n的叠加电磁信号；

将长度为n的叠加电磁信号拼接K次并延长长度r至与所述含有天电噪声的地面参考站数据长度相等，得到不含天电噪声的信号；以及

将含有天电噪声的地面参考站数据与不含天电噪声的信号作差，获得该区域的天电噪声数据；

其中，K＝[N/n]，N＝K·n+r，n＜N；K为大于1的自然数；N为含有天电噪声的地面参考站数据的长度；[*]表示取整运算。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在测区内布设地面参考站包括：将地面参考站布设区域设置在发射源两侧，并对称分布。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发射源为接地的发射导线，该发射导线的长度为L；所述地面参考站布设区域为长L/2，宽L/4的矩形，距离发射源最近距离为L/4。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述地面参考站布设区域选取地面参考站包括：

在地面参考站布设区域选择一点，并采集电磁数据，根据采集到的电磁数据是否饱和确定该点是否作为参考站：如果数据不饱和，则该处可作为参考站使用；如果数据出现饱和情况，则将该点在地面参考站布设区域内移动，直至数据不饱和为止，对应的数据不饱和的点作为地面参考站。

5.根据权利要求1所述的方法，获取所述姿态校正后的航空电磁数据包括：

将半航空电磁系统飞行作业获取的航空电磁数据进行姿态校正，得到姿态校正后的航空电磁数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述将半航空电磁系统飞行作业获取的航空电磁数据进行姿态校正包括：

将半航空电磁系统飞行作业获取的航空电磁数据变换至与所述地面参考站数据相同的直角坐标系下，进行姿态校正；

其中，所述姿态校正满足：

H＝RH′

式中，H为旋转后矩阵；R为飞行坐标系向直角坐标系转换的旋转矩阵；H′为被旋转矩阵；δ_P，δ_R，δ_Y分别为传感器吊舱在俯仰、横滚、航向三个方向上的角度变化值。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将姿态校正后的航空电磁数据和提取出的天电噪声数据按照相同的起止时间截取相同的长度包括：

对所述姿态校正后的航空电磁数据和所述天电噪声数据的长度进行对比判断；以及

将所述姿态校正后的航空电磁数据和所述天电噪声数据二者中长度较长的一个进行截取，截取与另外一个长度起止时间相同的长度。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，还包括：

对去除天电噪声的航空电磁数据进行反演，转换成飞行坐标系下去除天电噪声的航空电磁数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述对去除天电噪声的航空电磁数据进行反演满足：

H_r＝R_reH′_r

式中，H_r为实际采集数据；R_re为直角坐标系向飞行坐标系转换的旋转矩阵；H′_r为姿态校正后数据；δ_x，δ_y，δ_z分别为传感器吊舱在X轴、Y轴、Z轴三个方向上的角度变化值；

其中，去除天电噪声的航空电磁数据为姿态校正后数据，飞行坐标系下去除天电噪声的航空电磁数据为实际采集数据。