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井下地磁定位的瞬间强噪声扰动规律研究

2021-11-11汪金花张恒嘉侯金亮杨华文刘暑明

汪金花,张恒嘉,侯金亮,杨华文,刘暑明

(华北理工大学 矿业工程学院,河北 唐山 063210)

0 引 言

地磁定位技术是一种主动式定位方法,具有长期稳定、全天候无源定位的特点,近几年成为室内定位、地下工程和应急定位的研究热点[1-3].但是实时测量地磁数值会随着环境、时间等因素发生波动,会直接造成关联匹配不准确或者定位失败,这种现象是制约地磁定位实际应用的瓶颈之一.在实际测量地磁数值中会存在诸多类型噪声,恒值扰动和瞬间跳动,有的扰动数值达几百纳特,有的数值只有几十纳特.汪金花等研究了井下小区域地磁数值的时域变化与波动,发现同一时段测量不同点位在磁总场扰动值相对稳定[4];王卫平研究高压输电线对地磁数值的部分扰动因子的扰动特征[5].康瑞清和李鹏飞研究了电梯、铁门和空调、地面消防柜等磁性物体对周围点位磁数值的扰动影响[6-7].关于这些磁扰动处理算法也有学者展开一定的研究,例如对恒值噪声进行相邻点位的磁总场做差运算进行去除[8],通过Hilbert-huang变换(HHT)变换降低地磁场的噪声[9-10],通过小波去噪算法和低通滤波减弱磁数据中的噪声[11-14].

井下地磁匹配定位是通行路径地磁序列与地磁基准数据库相关性的匹配计算,来实现目标的相对定位的,噪声是直接影响地磁匹配精度原因之一.前期研究表明,金属物体的动态位移会产生瞬间强干扰噪声.前期研究表明,金属物体的体积大小、运动快……

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