[发明专利]一种无人机辐射测量稳谱方法

说明书

本发明公开了一种无人机辐射测量稳谱方法，包括以下步骤：S1，将测量谱线从高能段向低能段进行分段，对数据进行预处理；S2，计算相邻段之间的计数变化率、峰总比，优化峰总比阈值，排除假峰；S3，通过三点寻峰，对分段计数变化率进行聚类或找出异常值，获取峰值分段；S4，在疑是峰值分段中获取特征峰特征值，GMM峰型估计验证；S5，基于40K峰的比值系统进行软件快速稳谱。本发明的稳谱方法不需外加特征源、不要对原始谱线进行多次平滑，直接进行计算，实现了开机快速稳谱。

技术领域

本发明涉及无人机技术，具体涉及一种基于反散射峰与40K特征峰的无人机辐射测量稳谱方法。

背景技术

目前，人机(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，具有用途广、成本低、无人员伤亡风险、机动性能好等特点，在现代社会中发挥了重要作用。为适应无人机快速、灵活、高效的特点，用于无人机辐射测量的探测器一般为多个轻型小尺寸探测器组成探测阵列。由于单个晶体计数率比较低，以及电子学系统温度、封装等因素影响，无人机辐射测量系统多个探测器均会发生“谱漂”，将会影响合成谱的质量，从而影响整个系统的准确度。

现有的稳谱方法主要有硬件稳谱、“参考源”稳谱、“特征峰”软件稳谱等。硬件稳谱方法需要调整放大器或高压电源，因此系统复杂、易受稳谱电路自身影响，无法实现实时稳谱。“参考源”稳谱方法需要引入放射性参考源，如¹³⁷Cs、²⁴¹Am等。引入的源同样会受到电子学影响，并对相关特征区能谱产生响应，需要采用软件的方法进行扣除，增加了系统的复杂程度。“特征峰”稳谱一般采用对谱线进行多次平滑滤波处理，增加了计算量，影响稳谱时间及稳谱精度。总之，这些方法存在一些不足。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种基于反散射峰与⁴⁰K特征峰的无人机辐射测量稳谱方法。

本发明采用的技术方案为：一种无人机辐射测量稳谱方法，包括以下步骤：

S1，将测量谱线从高能段向低能段进行分段，对数据进行预处理；

S2，计算相邻段之间的计数变化率、峰总比，优化峰总比阈值，排除假峰；

S3，通过三点寻峰，对分段计数变化率进行聚类或找出异常值，获取峰值分段；

S4，在疑似峰值分段中获取特征峰特征值，GMM峰型估计验证；

S5，基于⁴⁰K峰的比值系统进行软件快速稳谱。

进一步地，所述步骤S1中的将测量谱线从高能段向低能段进行分段，对数据进行预处理，具体为：

S11，将测量谱线(k能谱分辨率，对应于能谱图横坐标)，设分段步距为b，即C中每b个元素为1组，分成等间距的n段,n=k/b;每段数据累加和为；

S12，再按照从高能段到低能段的方向依次累加前n段的和，获得预处理的数据,计算公式如下：

；

式中表示矩阵R^’的元素，当时，，表示能谱总计数。

所述步骤S2中的计算相邻段之间的计数变化率、峰总比，优化峰总比阈值，排除假峰，具体为：

S21，谱峰形成的客观条件是峰面积区比非峰值区域具有较大的增长概率,该特性可由分段峰总比R来量度, R计算公式如下：

；

S22，各个分段成峰条件是峰总比不小于δ%，这里值得注意的时阈值δ%的选取很关键；δ1，根据实际测试进行调整，其成峰区分段标记L，计算公式如下：

；