[发明专利]一种快速判断目标体倾斜方向的方法

说明书

现有技术中，当异常体体积比较小的时候，不同倾斜角度情况下，平面响应随时间的变化非常小，难以精确探测，针对现有技术的不足，本发明提出了快速判断目标体倾斜方向的方法，该方法是将原来的用单台无人机搭载小发射线框改进为用多台无人机搭载较大发射线框，并通过改变两边无人机的飞行高度来控制发射线框的倾斜角度，并用不同的倾斜角度来探测同一个测区，通过不同倾斜角度的多测道曲线，能够较为快速正确地判断UXO的倾向和倾角。该方法能够很好地解决UXO的倾斜方向探测问题，提供了一种新的UXO探测思路。

技术领域

本发明属于地球物理瞬变电磁探测技术领域，具体涉及利用多台无人机改变发射线框的倾斜角度来迅速判断目标体倾斜方向的方法。

背景技术

目前，磁法、电磁法、探地雷达等针对未爆弹金属外壳探测的地球物理方法已发展为主流未爆弹探测方法，这些探测方法各有优势，但也存在一定的不足：磁法探测效率高、成本低，虚警率却高达90％到99％；探地雷达的探测效果受探测区域的地质条件、水分含量、地表植被等严重影响；电磁法抗干扰能力强，但是探测效果受探测区域内金属碎片的影响，需要采用合理的算法以降低系统虚警率。

相比较而言，瞬变电磁法探测效率高，对低阻的UXO识别能力强。目前，对于UXO的倾斜方向探测，处理方法比较单一，一种较为简单直接的方法是测量UXO附近的平面，然后观测平面响应图随时间的变化，这种方法直观，简单。但是，当异常体体积比较小的时候，不同倾斜角度情况下，平面响应随时间的变化非常小，移动的距离可能只有几cm，其一，这种移动微小，难以观测到，其二，这种微小的移动极易受到外界的噪声干扰。此外，这种办法只能获取UXO倾斜的大体方向，无法大概判定倾斜的角度，所以，这种处理方式只能作为一种初略勘探的效果。另外一种则是进行反演，这种方法耗时，且反演对于这种电性差异巨大的情况，效果往往又不足够好，其反演的结果也有待考证。

针对现有技术的不足，本发明在无人机的航空瞬变电磁法的基础上，提出了快速判断目标体倾斜方向的方法，该方法是将原来的用单台无人机搭载小发射线框改进为用多台无人机搭载较大发射线框，并通过改变两边无人机的飞行高度来控制发射线框的倾斜角度，并用不同的倾斜角度来探测同一个测区，通过不同倾斜角度的多测道曲线，能够较为快速正确地判断UXO的倾向和倾角。该方法能够很好地解决UXO的倾斜方向探测问题，提供了一种新的UXO探测思路。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明改进了无人机航空瞬变电磁法在UXO的探测方式，提供了一种快速判断目标体倾斜方向的方法，其特征在于，使用多台无人机搭载发射装置进行多倾角探测，通过控制无人机的高度改变发射装置的倾斜角度，利用不同倾斜角度的多测道图判断目标体的倾斜方向和倾斜角度。

进一步地，多倾角探测包含以下步骤：

步骤1，对工区进行扫面，利用无人机在保持发射装置和接收装置水平的情况下，对整个工区进行航空瞬变电磁法的勘探；

步骤2，根据扫面的平面响应图划分子区域，然后控制无人机高度对发射装置倾斜角度进行调整，对这些子区域进行不同倾斜角度的精细探测，接收装置始终保持水平；

步骤3，在工区内，子区域外取多个测点，将这些点的响应取加权平均得到背景场的响应；

步骤4，将子区域的响应除以背景场响应，得到结果，根据结果可以判断目标体的倾斜角度。

进一步地，步骤1中，扫面是对整个探测区域的探测，控制无人机的飞行速度为1m/s，根据扫面的平面响应随时间的变化，可以看到异常的中心点随时间的移动，根据其移动的方向大致得到目标体的倾向。

进一步地，步骤2中，使用4台无人机，每台无人机控制发射装置的角点，并通过改变无人机的飞行高度，实现发射线框的倾斜角度变化。