一、海底MT探测仪器的结构可靠性设计（论文文献综述）
王喆[1]（2020）在《海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究》文中指出地磁场作为地球的固有物理特性,隐含着地球内部和外部空间中丰富而重要的信息。地磁场中包含的地磁总场、地磁分量、磁倾角、磁偏角和地磁梯度等信息可以直接反映地球深部乃至地球内核中因压力、温度、物质运动等变化所体现的物理过程,也是航空、航天、航海等方面天然的坐标系。因此,无论是在科学研究领域还是在生产生活领域,对地磁场的研究都有重大意义。近年来,随着对海洋资源的开发和海洋环境的探测的进行,海洋地磁场的重要性越来越被人们关注和重视。目前海洋地磁场测量向连续化、矢量测量方向发展,国际上海洋矢量测量仪器产品不多,且对我国实行管控,国内尚未形成实用化产品。因此,开发能够连续运行、矢量测量的海洋磁力仪具有重要的应用意义。本文依托国家重大科学仪器设备开发专项“海洋地磁场矢量测量仪开发与应用”项目,研制了全球首款能够在4500米以下深度的连续工作3个月的,适应深海潜标、浅海浮标和海底网络等不同测量环境的,地磁总场和矢量测量精度到达0.1nT的一体化测量仪。本文主要的工作内容和所取得的创新成果如下:（1）研制了适应海洋观测的小型化低功耗地磁矢量磁测传感器为了减小传感器体积和功耗,在陆地地磁台站和流动地磁测量所用的矢量磁测传感器的基础上,优化了传感器物理结构和电路设计。传感器采用高温退火的1J86坡莫合金薄带软磁材料缠绕GH128合金环形磁芯骨架的双磁芯传感器结构,减小了传感器体积,增大了磁通门信号;磁芯采用卷绕式结构,感应线圈采用分段绕制,提高了传感器的灵敏度。重新设计了信号调理电路,采用数字驱动电路和低功耗器件,降低了系统功耗。（2）设计了能够适应深海4500米以下工作环境的磁测支撑装置海洋地磁场矢量测量仪支撑装置的设计不止要考虑深海环境下的强度和刚度,而是需要综合考虑支撑装置材料对磁测传感器的影响、电子舱的耐压与密封、框架结构在海底的稳定性、整体结构的重量对布放回收过程中的影响。本设计经过理论计算、模拟仿真和精确评估,采用钛合金材料减小材料对磁测影响和整体重量;采用有限元分析优化结构设计;采用小体积玻璃浮球提高电子舱的耐压和密封性;采用四球四边形结构降低结构重心,提高结构稳定性;通过海试试验验证了磁测支撑装置的整体性能。（3）设计了在有限空间和重量以及无磁干扰约束下整机连续工作三个月的供电装置运用“开源节流”的思想,一方面在满足磁性干扰、体积和重量的要求下,通过电池均衡等技术使蓄电池容量最大化;另一方面,在完成测量指标和功能的前提下,通过多级多路供电方案和各个电子系统的低功耗设计,使系统功耗最小化,最终达到了整机在海底连续工作三个月的设计要求。（4）研究了海洋地磁场矢量测量姿态校正技术水下设备的姿态无法调整,会影响地磁场测量效果。本设计采用捷联姿态测量系统,获取磁测传感器的姿态数据。通过姿态仪本身的精度校准、姿态仪和传感器的非对准误差的补偿、磁测数据矢量归算算法等方式,对海洋地磁场矢量测量仪的水下姿态进行校正,获取标准坐标系下的矢量磁测数据。本论文经过对海洋地磁场矢量测量仪各个部件的设计和测试和整机集成,完成了我国首台、具有国际水平的海洋地球磁场矢量测量仪原理样机。整机台站性能测试表明,仪器性能和功能达到了最初的设计需求和设计目标。
张鹏飞[2]（2020）在《基于特征学习的海洋可控源电磁法数据降噪研究与应用》文中研究指明海洋可控源电磁法是一种依据电阻率差异来探测海底地层状况的频率域电磁勘探方法,广泛应用于海底油气与天然气水合物的勘探中。海洋可控源电磁法信号幅值随收发距的增加近似指数衰减,中远收发距时信号较弱,极易受到噪声的影响,降噪是海洋可控源电磁法应用中十分重要的一环。目前降噪研究并不充分,本文提出针对噪声特征将形态学滤波算法引入降噪过程中;针对信号特征将压缩感知理论与字典学习算法引入降噪过程;针对储层特征引入随机森林算法,降噪的同时完成解释工作。形态学滤波通过构建特定的结构元素来探测信号中形态相似的成分,并在信号重构中剔除该成分,以达到压制噪声的目的。本文选用直线型与三角型结构元素,对含噪声模拟信号进行降噪实验,结果表明该方法能够成功地压制尖峰脉冲噪声。压缩感知是一种欠采样条件下的信号重建方法,通过将含噪声信号进行分解与重构,达到抑制噪声影响的目的。数值实验结果表明,在DST字典及DST-Wavelet字典下,重构信号对噪声压制效果较好。此外,本文还引入字典学习算法,并依据是否设定初始字典通过机器学习得到两种学习字典。数值实验结果表明,相对于传统字典与级联字典,学习字典具有更优的稀疏表达与更好的降噪效果。随机森林具有学习能力强、算法健壮性高、高维自适应等诸多优点,现已被成功应用于众多工程领域。通过对大量模拟数据的学习,能够生成适用于地下储层特征的随机森林模型,并在之后的数值实验中表现出优异性能。本文最后将形态学滤波算法、DST字典、DST-Wavelet级联字典、两种学习字典下的压缩感知算法代入现场数据的噪声压制之中,通过MVT曲线形态对比表明,压缩感知算法对现场数据的噪声有一定程度的压制作用,其中学习字典下噪声压制效果最好,而形态学滤波算法对现场数据的噪声压制效果不明显。在随机森林的现场数据应用方面,通过与Occam反演算法的对比,表现了算法的稳定性。
周励[3]（2019）在《海底电磁与地震接收机研制》文中研究指明海洋电磁法、海洋地震法是重要的海洋油气资源勘探技术。海洋电磁与地震联合反演在海洋天然气水合物和石油勘探中得到了广泛的应用,进一步提高了反演精度,能够更好地估算油气储层,降低钻井干井的风险,海洋电磁与地震联合反演方法的广泛应用也推动着数据采集系统发展电磁与地震联合采集技术。目前海洋电磁数据采集主要依靠海底电磁接收机（Ocean Bottom Electromagnetometer,OBEM）,海洋地震勘探主要依靠海底地震仪（Ocean Bottom Seismometer,OBS）,联合电磁与地震同步数据采集可以降低成本,提高效率。传统的独立数据接收机存在体积大、成本高、位置误差大、作业效率低等缺点。研发一种海底电磁与地震接收机,实现大地电磁、可控源电磁、地震信号一体化观测,降低海上作业成本,提高海上作业效率。基于小型电场接收机（Ocean Bottom Electrometer,OBE）的研究基础,设计海底电磁与地震接收机整体研究方案,开展以下工作:1)新增了磁场、地震信号观测功能;2)开发了单片机控制电路,实现状态查询（气压、温度、电压、时间等参数的读取）,Wi-Fi通讯,GPS授时等功能;3)开发了检波器前置放大电路,实现放大、阻抗匹配、低通滤波等功能;4)开发了上位机控制程序—多参数多分量接收机用户交互软件,实现状态参数查询,开关机控制等;5)研制了小型Ag/AgCl电极,尺寸由320mm（L）×56mm（D）缩小至100mm（L）×25mm（D）,为现有电极尺寸的六分之一;6)集成了姿态采集模块,实现姿态数据的采集;7)设计了海底电磁与地震接收机机械结构,将硬件电路放置在玻璃球内,接收机尺寸由100cm（L）×100cm（W）×120cm（H）缩小至103cm（L）×52cm（W）×65cm（H）（不含测量臂）,为现有OBEM接收机尺寸的四分之一;8)配置了超短基线定位系统（Ultra Short Baseline Positioning System,USBL）应答器以及机械释放器,可进行水下定位并机械释放;9)完成了电路性能测试、水槽测试、海上测试,完成了2次海洋电磁探测试验。测试结果表明:获取了有效的海底大地电磁、可控源电磁、地震数据,电场噪声水平为4E-16V/Am2@8Hz,磁场噪声水平为4E-10nT/Am@8Hz,获取了有效的水合物目标区地层电性参数,验证了接收机的可靠性、有效性及先进性。
柳建新,赵然,郭振威[4]（2019）在《电磁法在金属矿勘查中的研究进展》文中提出电磁法勘探是以地壳中各种类型的岩石矿体导电性、导磁性等电磁学的性质为基本依据,通过对各类电场及电磁场在空间上的分布规律及时间特征进行观测和研究,找到各种有用的矿体、探明区域地质构造以及解决具体地质问题的一种地球物理勘查方法.地球物理电磁法多年来已在世界各处的铜矿、钼矿、铅锌矿、铝土矿、深部铀矿、海底热液多金属硫化物矿等金属矿产资源勘查中起到了重要作用.为了在未来将该地球物理方法更好地应用于金属矿的勘探开发工作,有必要对各种电磁法在应用时表现出的优缺点及未来发展走势作出详细分析.本文主要针对电磁法在金属矿产资源勘查中的应用与发展,对电磁法勘探的原理、仪器、各种分支方法、数据处理技术、反演解释等方面做出比较全面的论述,同时介绍了电磁法在陆地、空中、海洋等不同环境中的找矿实例与应用效果.未来电磁法勘探仪器将朝着高精度高分辨率、集成化采集、实时处理能力强、便于携带的方向发展,数据处理方面将融合多种地球物理方法进行联合反演及开展多学科交叉研究,而且电磁法的应用领域不再局限于地面和井中,航空电磁法和海洋电磁法在未来金属矿勘查工作中有着广阔的应用前景.
周文强[5]（2018）在《海洋可控源电磁勘探中MT噪声降噪方法及测试平台研究》文中研究指明随着陆地上的资源逐渐枯竭,许多石油公司纷纷把目光转向海洋,而海洋可控源电磁勘探（Marine Controlled-Source Electromagnetic,MCSEM）作为一种新兴地球物理勘探方法,能够有效识别海底高阻油气藏,提高钻井成功率。信号去噪是MCSEM数据处理过程中的重要环节。在中远偏移距处,大地天然电磁信号（Magneto Telluric,MT）是影响MCSEM数据反演质量的主要噪声之一。但对于MT信号造成干扰的处理,目前国内外研究相对较少,同时尚无合适的评价指标对现有MT噪声降噪方法的有效性进行评估。针对上述问题,本文深入研究了海洋可控源电磁勘探中MT噪声降噪方法以及降噪效果,设计了MT噪声去噪方法的测试平台,并完成了以下工作:首先,针对MT噪声降噪实验中尚无合适仿真数据的问题,本文通过建立海底地层模型,对MCSEM和MT信号进行一维正演,为降噪过程提供了接近海底真实情况的数据文件。同时对MCSEM正演模拟的输入参数进行了分析,特别是研究了径向和方位角两种发射模式对海底目标储层的敏感程度以及不同发射频率和不同油气储层厚度下MCSEM的电磁响应结果。其次,针对MT噪声对MCSEM信号影响较大且国内外关于降噪研究相对较少的问题,本文利用MCSEM和MT一维正演产生的数据,分别研究了基于双对称发射波形、短时窗结合预白化滤波、稀疏分解的MT噪声降噪方法。数值仿真实验结果表明,上述方法能够有效去除MT噪声的影响,提高了MCSEM信号的信噪比。然后,为了研究不同发射模式、频点组合、迭代次数对反演精度产生的不同影响,本文利用一维OCCAM算法对上述影响因素进行分析,并通过仿真实验得出实质性的结论,为实际资料的反演提供了建设性建议。最后,针对尚无合适评价指标对MT噪声降噪方法有效性进行验证的问题,本文将信号和噪声一维正演、噪声降噪处理、电阻率一维反演相结合,设计了MT噪声降噪方法的测试平台,并利用电阻率反演结果与电阻率输入值的均方相对误差作为降噪效果的量化评价指标。利用该平台对仿真数据和实际资料处理,验证了上述三种降噪方法的有效性,同时该平台也可推广至其它类型噪声降噪效果的量化评估。
陈凯,景建恩,赵庆献,罗贤虎,涂广红,王猛[6]（2017）在《海底可控源电磁接收机及其水合物勘查应用》文中指出海洋可控源电磁法在国外已成为海底天然气水合物调查的有效手段之一.为实现我国海域深水条件下水合物的海洋可控源电磁探测,本文从方法原理出发,采用低功耗嵌入式控制、前端低噪声斩波放大、高精度时间同步和水声通讯等技术,设计并开发了由承压舱、玻璃浮球、采集电路、电场与磁场传感器、姿态测量装置、声学释放器、USBL定位信标、测量臂、水泥块等部件组成的海底可控源电磁接收机,实现了海洋微弱电磁场信号的高精度采集.海底可控源电磁接收机具有高可靠性、低噪声、低功耗和低时漂的特点.利用研制的海底可控源电磁接收机,在琼东南海域进行水合物勘查,采集得到了可靠的人工源电磁场数据.通过数据处理及反演,获得了研究区海底的电阻率模型,结合地震资料,对高阻异常体进行推断解释,其结果为天然气水合物钻探井位布置提供了电性依据.
张天信,王中兴,吴树军,底青云,任文静,叶鹏飞[7]（2017）在《海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究》文中提出作为地震探测的有效补充,电磁法在海洋油气资源勘探中发挥着越来越重要的作用.本文针对海洋电磁法中极低时钟误差、大动态范围采集等要求,提出使用GPS和高精度原子钟解决低时钟漂移问题;采集电路中设计增益可调的放大电路,MCU通过对采集到的信号进行实时分析,实现增益动态调整,解决海洋电磁信号大动态范围采集问题;研制的海洋电磁信号数据记录单元每天时间误差小于0.3 ms、电场通道动态范围可以达到160 dB、磁场通道动态范围可以达到134 dB.通过在室内指标测试、室外试验,表明设计的数据记录单元能够稳定可靠工作.为证明数据纪录单元的有效性,将数据记录单元和国外商用MT仪器进行野外一致性对比实验,数据记录单元与商用仪器结果基本一致;在水深100 m海域进行了海底MT信号采集,得到了有效的结果.该研究为海洋电磁信号低时钟漂移、大动态范围采集提供了一种有效解决方案.
汪海峰,邓明,陈凯,葛双超[8]（2016）在《海底电磁接收机陆地测试方法》文中研究说明海洋可控源电磁法已成为海底油气资源勘查中重要的地球物理方法之一,海底接收机作为重要的海上装备,其性能对勘探效果具有决定作用,因此有必要对接收机的各项性能进行详细摸底。新研制的接收机在进行海上作业之前,需要先进行一系列对比测试,以检验其应用效果和可靠性。由于海上对比测试工作成本高、难度大,故设计了一套陆地条件下的对比测试方案,借助现有陆地MT观测系统对新研制的海底电磁接收机进行对比测试,主要完成了仪器通道间一致性、仪器间的一致性以及测量结果重复性三项测试工作。对测试数据进行了分析处理,获得的结果可以为海底电磁接收机的性能评价提供依据。
汪海峰,邓明,陈凯[9]（2016）在《海底电磁接收机新进展》文中研究指明海洋电磁法广泛用于物理海洋学、地球物理学、水下目标检测等领域,以上研究及应用均建立在对海洋环境下的电磁场信号高精度观测基础上。用于海底电磁场高精度观测的海底电磁接收机,需要解决仪器的高可靠性投放回收、高稳定性水下作业、低噪声、大动态范围、低时漂等一系列技术难题。文中介绍了中国地质大学（北京）近些年来在海底电磁接收机研制方面为达到以上目标所取得的一些经验、成果以及最新进展。新海底电磁接收机的典型电场本底噪声为槡0.1 n V/m/Hz@0.5 Hz,动态范围大于110 d B,时漂小于5 ms/day,与国外同类先进产品技术指标平齐。截止到2016年初,累计完成了约60站位的海底电磁数据采集作业,2012年以来接收机回收率达到100%,获取了多批次高质量的海底MT及CSEM资料,研制的接收机成功应用于水合物勘查及油气勘探领域。
王振东[10]（2015）在《海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究》文中认为利用海洋电磁法勘探开发海底油气、天然气水合物以及固体矿产等资源,对缓解我国陆地资源日渐枯竭的压力具有深远的战略意义。海洋电场弱信号检测技术,可以提高海洋电磁法的深海探测能力。目前,国外只有少数国家掌握该技术,并对我国实施技术封锁。因此,海洋电场低噪声检测技术成为我国海洋电磁探测的关键技术之一。性能优良的海洋电场传感器系统是进行海洋电场检测的硬件基础和前提。随着越来越多的海洋电磁调查由浅海转向深海,研发低噪声的海洋电场传感器系统,对提高我国海洋电磁勘探深海电场信号的检测精度具有重要的意义。针对海洋电场弱信号检测技术,分析了海洋环境下电场信号的特征,提出了海洋电场低噪声检测的技术要求。利用海水-大地层状介质模型,模拟了天然电磁场在不同海水深度、不同海底介质情况下的衰减响应,进而计算出海底电场的近似幅值。通过建立含高阻层的层状介质模型,对不同发射频率的海洋可控源电场响应进行了正演模拟。研制了新型低噪声海洋电场传感器系统,包括新型电场传感器和高灵敏度斩波放大器。新型电场传感器采用电解法制备工艺,关键步骤在于利用电解原理,在Ag表面生成一层致密、均匀的AgCl,得到电场传感器的主体材料Ag|AgCl物质。通过对电解工艺关键参数的研究,提高了电场传感器的稳定性,降低了电场传感器的本底噪声。建立等效噪声电路模型,分析了斩波放大电路的噪声匹配特性,研制了高灵敏度斩波放大器。利用变压器阻抗变换实现了斩波放大器和电场传感器的噪声匹配,获得最佳噪声性能。嵌套式斩波技术抑制了斩波调制过程中产生的残余失调。交流放大电路的低噪声设计进一步降低了前置放大器的本底噪声,从而改善了新型海洋电场传感器系统的整体噪声性能。室内测试结果表明,新型低噪声海洋电场传感器和高灵敏度斩波放大器的主要指标均满足设计要求,本底噪声指标达到国内领先水平。海洋试验验证了新型海洋电场传感器系统的整体性能。该系统降低了我国海洋电场采集系统的噪声,提高了仪器的整体技术性能,为我国南海天然气水合物的可控源电磁勘探提供了高技术支撑。
二、海底MT探测仪器的结构可靠性设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海底MT探测仪器的结构可靠性设计（论文提纲范文）
（1）海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目标 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 研究目标 |
| 1.2 论文主要研究内容与思路 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 研究思路 |
| 1.2.3 论文结构 |
| 1.3 本章小结 |
| 第2章 海洋地磁场测量技术发展动态 |
| 2.1 地磁场基本认识 |
| 2.1.1 地磁要素 |
| 2.1.2 地磁场的构成 |
| 2.2 海洋地磁场测量仪器 |
| 2.2.1 地磁总场测量仪器 |
| 2.2.2 地磁矢量测量仪器 |
| 2.2.3 海洋地磁场测量仪器总结 |
| 2.3 海洋地磁场测量技术 |
| 2.3.1 船载式地磁场测量技术 |
| 2.3.2 拖曳式地磁场测量技术 |
| 2.3.3 锚系潜标地磁场测量技术 |
| 2.3.4 海床基地磁场测量技术 |
| 2.3.5 海底网络地磁场测量技术 |
| 2.3.6 海洋地磁场测量技术总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海洋地磁场矢量测量系统总体设计 |
| 3.1 海洋地磁场测量系统需求分析 |
| 3.1.1 海洋地磁场测量性能需求分析 |
| 3.1.2 海洋地磁场测量功能需求分析 |
| 3.2 海洋地磁场矢量测量系统基本原理 |
| 3.2.1 系统结构 |
| 3.2.2 工作原理 |
| 3.3 关键问题分析 |
| 3.3.1 矢量磁测传感器 |
| 3.3.2 磁性干扰抑制 |
| 3.3.3 海底磁测支撑装置 |
| 3.3.4 水下供电装置 |
| 3.3.5 矢量磁测水下姿态校正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 海洋地磁场矢量测量传感器研制 |
| 4.1 海洋磁测传感器需求分析与关键技术 |
| 4.1.1 海洋磁测传感器需求分析 |
| 4.1.2 三分量磁通门传感器关键技术 |
| 4.2 三分量磁通门传感器研制 |
| 4.2.1 磁通门传感器测量原理 |
| 4.2.2 磁通门传感器设计与实现 |
| 4.2.3 磁通门传感器实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.1 磁性干扰因素及机理分析 |
| 5.1.1 载体框架磁性干扰产生机理 |
| 5.1.2 蓄电池组磁性干扰产生机理 |
| 5.1.3 传感器间电磁干扰产生机理 |
| 5.2 磁性干扰实验研究 |
| 5.2.1 载体框架磁性干扰实验 |
| 5.2.2 锂电池组磁性干扰实验 |
| 5.2.3 传感器间电磁干扰实验 |
| 5.3 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.3.1 基于EMD和形态滤波算法的地磁测量抗干扰技术 |
| 5.3.2 EMD-形态滤波降噪算法仿真实验 |
| 5.3.3 磁性干扰抑制实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海底磁测支撑装置设计 |
| 6.1 海底磁测支撑装置设计需求分析与关键技术 |
| 6.1.1 载体框架结构与强度 |
| 6.1.2 电子舱耐压与密封 |
| 6.1.3 磁性干扰 |
| 6.1.4 布放与回收 |
| 6.2 载体框架结构设计 |
| 6.2.1 载体框架的材料选择 |
| 6.2.2 载体框架的结构形式 |
| 6.2.3 载体框架载荷工况及安全系数的选择 |
| 6.2.4 载体框架力学特性分析 |
| 6.3 耐压电子舱设计 |
| 6.3.1 耐压电子舱的材料选择 |
| 6.3.2 耐压电子舱的结构形式 |
| 6.3.3 电子舱耐压测试实验 |
| 6.4 水下受力分析与浮力配置 |
| 6.4.1 仪器水下受力分析 |
| 6.4.2 浮力配置 |
| 6.5 支撑装置实现与验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 供电装置设计 |
| 7.1 供电装置需求分析与关键技术 |
| 7.1.1 供电装置需求与制约因素分析 |
| 7.1.2 容量最大化 |
| 7.1.3 功耗最小化 |
| 7.2 蓄电池组设计 |
| 7.2.1 蓄电池类型选择 |
| 7.2.2 SOC电路设计 |
| 7.2.3 电池均衡设计 |
| 7.3 低功耗供电管理设计 |
| 7.3.1 电源管理芯片的类型与特点 |
| 7.3.2 多级多路供电方案 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 海洋地磁场矢量测量姿态校正技术研究 |
| 8.1 三分量磁通门磁力仪姿态校正模型构建 |
| 8.1.1 坐标系及姿态角相关概念 |
| 8.1.2 姿态校正模型建立 |
| 8.2 姿态校正技术实验验证 |
| 8.2.1 姿态校正实验过程 |
| 8.2.2 姿态校正实验结果 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 系统集成与整机构建 |
| 9.1 总控系统设计 |
| 9.1.1 低功耗潜标总控单元设计 |
| 9.1.2 高性能浮标总控单元设计 |
| 9.2 仪器监控管理平台系统设计 |
| 9.2.1 监控管理平台需求分析与关键技术 |
| 9.2.2 软件系统架构 |
| 9.2.3 系统功能设计与实现 |
| 9.3 整机集成 |
| 9.3.1 电子舱集成 |
| 9.3.2 机械结构集成 |
| 9.3.3 电气结构集成 |
| 9.4 本章小结 |
| 第10章 海洋地磁场矢量测量系统测试 |
| 10.1 海洋地磁场矢量测量仪性能测试 |
| 10.1.1 测量项目与方法 |
| 10.1.2 测试仪器与设备 |
| 10.1.3 测试环境 |
| 10.1.4 测试过程 |
| 10.1.5 测试结果 |
| 10.2 海洋地磁场矢量测量仪功能测试 |
| 10.2.1 数据波形实时显示 |
| 10.2.2 数据管理 |
| 10.2.3 运行日志 |
| 10.2.4 状态监控 |
| 10.2.5 仪器管理 |
| 10.2.6 用户管理 |
| 10.3 本章小结 |
| 第11章 研究总结与展望 |
| 11.1 论文总结 |
| 11.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间参与的项目及发表的文章 |
（2）基于特征学习的海洋可控源电磁法数据降噪研究与应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 符号、标志、缩略词、首字母缩写、术语、名词等注释表 |
| 1 前言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 2 海洋可控源电磁法 |
| 2.1 工作原理 |
| 2.2 数据预处理流程 |
| 2.2.1 数据转换 |
| 2.2.2 方位校正 |
| 2.2.3 噪声压制与效果分析 |
| 2.2.4 合并导航数据与结果展示 |
| 2.3 数值模拟与信号特点 |
| 2.3.1 数值模拟 |
| 2.3.2 信号特点 |
| 2.4 Occam反演 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于噪声特征降噪 |
| 3.1 形态学滤波 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 研究现状与应用 |
| 3.2 噪声类型分析 |
| 3.3 模拟含噪声信号 |
| 3.4 形态学滤波数值实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于信号特征降噪 |
| 4.1 压缩感知 |
| 4.1.1 基本原理 |
| 4.1.2 研究现状 |
| 4.2 字典与冗余字典 |
| 4.3 压缩感知数值实验 |
| 4.4 字典学习及其数值实验 |
| 4.5 各种降噪方法结果对比 |
| 4.5.1 Occam反演对比 |
| 4.5.2 定量对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于储层特征学习的随机森林 |
| 5.1 基本原理 |
| 5.1.1 CRAT决策树 |
| 5.1.2 Bagging集成 |
| 5.1.3 随机森林算法 |
| 5.1.4 研究现状 |
| 5.2 随机森林算法的应用 |
| 5.3 应用效果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 实测数据处理及分析 |
| 6.1 海试概况 |
| 6.2 数据概述 |
| 6.3 降噪效果 |
| 6.3.1 形态学滤波降噪 |
| 6.3.2 压缩感知降噪 |
| 6.3.3 字典学习降噪 |
| 6.4 随机森林算法的现场应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）海底电磁与地震接收机研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究意义与项目依托 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 项目依托 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 硬件开发 |
| 2.1 AVR控制电路 |
| 2.1.1 单片机模块 |
| 2.1.2 串口通信模块 |
| 2.1.3 电源模块 |
| 2.1.4 气压模块 |
| 2.1.5 温度模块 |
| 2.1.6 RTC模块 |
| 2.1.7 GPS模块 |
| 2.2 姿态模块 |
| 2.3 Geo Phone前置放大电路 |
| 2.3.1 电路设计与仿真 |
| 2.3.2 前置放大电路原理图 |
| 2.3.3 电路性能测试 |
| 2.4 采集控制电路 |
| 2.5 机械结构设计 |
| 3 软件开发 |
| 3.1 上位机程序开发 |
| 3.2 单片机程序开发 |
| 3.3 ARM应用程序开发 |
| 4 小型Ag/Ag Cl电极研制 |
| 4.1 电极研究目的 |
| 4.2 电极制作方法 |
| 4.3 电极结构设计 |
| 4.4 电极制作工艺 |
| 4.5 电极性能测试 |
| 5 测试 |
| 5.1 室内测试 |
| 5.1.1 电路性能测试 |
| 5.1.2 水槽测试 |
| 5.1.3 测试小结 |
| 5.2 2017 年海试 |
| 5.2.1 释放测试 |
| 5.2.2 海试任务 |
| 5.2.3 OBES数据分析 |
| 5.2.4 2017 海试小结 |
| 5.3 2018 年海试 |
| 5.3.1 海试任务 |
| 5.3.2 回收定位追踪 |
| 5.3.3 OBEM数据分析 |
| 5.3.4 OBES数据分析 |
| 5.3.5 2018 海试小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 ATmega128L串口接收中断程序源代码 |
（4）电磁法在金属矿勘查中的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电磁法勘探原理及研究进展 |
| 1.1 大地电磁法与音频大地电磁法 |
| 1.2 可控源音频大地电磁法 |
| 1.3 广域电磁法 |
| 1.4 瞬变电磁法 |
| 1.5 其他电磁勘探方法 |
| 2 电磁法主要装备 |
| 3 电磁数据处理和反演技术 |
| 3.1 电磁数据的处理 |
| 3.2 电磁数据反演技术 |
| 4 电磁法勘探技术在国内外找金属矿中的应用 |
| 4.1 地面电磁法勘探 |
| 4.2 航空电磁法勘探 |
| 4.3 海洋电磁法勘探 |
| 5 展望 |
（5）海洋可控源电磁勘探中MT噪声降噪方法及测试平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海洋可控源电磁勘探研究现状 |
| 1.2.2 常用降噪方法研究现状 |
| 1.2.3 MT噪声降噪方法研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 第2章 海洋可控源电磁勘探的基本原理 |
| 2.1 海洋可控源电磁法的工作原理 |
| 2.2 海洋可控源电磁勘探的主要仪器设备 |
| 2.2.1 发射机 |
| 2.2.2 接收机 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 MCSEM和 MT信号一维正演方法研究 |
| 3.1 MCSEM一维正演 |
| 3.1.1 海洋可控源电磁勘探理论基础 |
| 3.1.2 发射方位的不同对电磁响应的影响 |
| 3.1.3 发射频率的不同对电磁响应的影响 |
| 3.1.4 储层厚度的不同对电磁响应的影响 |
| 3.2 MT一维正演 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 MT噪声降噪方法研究 |
| 4.1 MT噪声和MCSEM信号特性分析 |
| 4.2 基于双对称发射波形的降噪方法研究 |
| 4.2.1 基于双对称发射波形的降噪方法理论研究 |
| 4.2.2 实验及结果分析 |
| 4.3 短时窗结合预白化滤波的降噪方法研究 |
| 4.3.1 短时窗结合预白化滤波的降噪方法理论研究 |
| 4.3.2 实验及结果分析 |
| 4.4 基于稀疏分解的降噪方法研究 |
| 4.4.1 基于稀疏分解的降噪方法理论研究 |
| 4.4.2 实验及结果分析 |
| 4.5 MT噪声降噪方法对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 海底电磁信号一维OCCAM反演研究 |
| 5.1 OCCAM反演算法的基本原理 |
| 5.2 OCCAM反演实验及结果分析 |
| 5.2.1 发射方位的不同对反演的影响 |
| 5.2.2 多点频率的不同对反演的影响 |
| 5.2.3 迭代次数的不同对反演的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 MT噪声降噪方法测试平台搭建及效果分析 |
| 6.1 MT噪声降噪方法测试平台的搭建 |
| 6.2 基于双对称发射波形的降噪效果分析 |
| 6.3 短时窗结合预白化滤波的降噪效果分析 |
| 6.3.1 仿真数据降噪效果分析 |
| 6.3.2 实测数据降噪效果分析 |
| 6.4 基于稀疏分解的降噪效果分析 |
| 6.4.1 仿真数据降噪效果分析 |
| 6.4.2 实测数据降噪效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）海底可控源电磁接收机及其水合物勘查应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2海洋可控源电磁探测方法原理 |
| 3 海底可控源电磁接收机 |
| 3.1 AgCl电场传感器 |
| 3.2 感应式磁传感器 |
| 3.3 斩波放大器 |
| 3.4 采集电路 |
| 3.5 释放回收系统 |
| 3.6 姿态测量装置 |
| 3.7 高可靠性设计 |
| 3.8 主要技术指标 |
| 4 海底水合物调查应用 |
| 4.1 工区概况 |
| 4.2 资料处理 |
| 4.3 反演与解释 |
| 5 结论 |
（7）海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 海洋电磁法探测原理及信号采集技术难点 |
| 2.1 海洋电磁法探测原理 |
| 2.2 海洋电磁信号采集技术难点 |
| 3 海洋电磁信号采集记录单元设计 |
| 3.1 总体设计 |
| 3.2 低时钟漂移模块设计 |
| 3.3 自动增益电路设计 |
| 4电磁信号采集记录单元参数测试 |
| 4.1 实验室测试 |
| 4.2 陆地野外试验 |
| 4.3 海洋试验 |
| 5 结论 |
（8）海底电磁接收机陆地测试方法（论文提纲范文）
| 1 实验方案 |
| 2 一致性测试 |
| 2.1 通道一致性测试 |
| 2.2 仪器一致性测试 |
| 3 重复性测试 |
| 4 结论与讨论 |
（9）海底电磁接收机新进展（论文提纲范文）
| 1 海底电磁接收机原理 |
| 2 低噪声、大动态范围技术 |
| 2.1 电极 |
| 2.2 低噪声斩波放大器 |
| 2.3 感应式磁场传感器 |
| 2.4 采集电路 |
| 3 高可靠、高效率回收技术 |
| 3.1 结构设计 |
| 3.2 水声通讯模块及电腐蚀释放装置 |
| 3.3 水下定位技术 |
| 4 陆地野外测试 |
| 5 海上测试 |
| 6 结论 |
（10）海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.2 论文研究目的及意义 |
| 1.3 相关技术国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 海洋电磁探测技术的研究现状 |
| 1.3.2 海洋电场检测设备的发展趋势 |
| 1.4 论文的内容安排 |
| 1.5 项目依托 |
| 第2章 海洋电场低噪声检测的理论计算 |
| 2.1 海底大地电磁探测技术 |
| 2.1.1 大地电磁场的特征 |
| 2.1.2 任意层状介质的大地电磁阻抗 |
| 2.1.3 海水的“低通滤波”效应 |
| 2.1.4 海底电场信号的近似表征 |
| 2.2 海洋可控源电磁探测技术 |
| 2.2.1 海洋水平电偶极源的电磁场 |
| 2.2.2 任意层状介质的海洋可控源电场响应特征 |
| 第3章 新型海洋电场传感器的研制 |
| 3.1 新型电场传感器的理论依据 |
| 3.1.1 电场传感器的材料选取 |
| 3.1.2 电场传感器的反应类型 |
| 3.2 Ag|AgCl的电化学机理 |
| 3.2.1 电极的平衡电位 |
| 3.2.2 电极的极化现象 |
| 3.2.3 电极的等效模型 |
| 3.3 新型电场传感器的制备工艺 |
| 3.3.1 Ag|AgCl的常用制备方法 |
| 3.3.2 电解法制备Ag|AgCl电极 |
| 3.3.3 电场传感器的制备步骤 |
| 3.4 电场传感器的噪声性能分析 |
| 3.4.1 Ag|AgCl的内部噪声源 |
| 3.4.2 噪声测试原理介绍 |
| 3.4.3 本底噪声测试方法 |
| 3.4.4 噪声测试结果分析 |
| 3.5 电场传感器的极差漂移分析 |
| 3.5.1 测试设备自检 |
| 3.5.2 极差漂移测试结果分析 |
| 3.5.3 不同电极极差漂移对比测试 |
| 3.6 电场传感器的其它性能分析 |
| 3.6.1 电极的源电阻 |
| 3.6.2 电极的初始极差 |
| 3.6.3 电极的小信号分辨力 |
| 3.6.4 电极的频率响应 |
| 3.7 新型海洋电场传感器的技术指标 |
| 第4章 低噪声前置放大器的研制 |
| 4.1 前置放大器的设计要求 |
| 4.2 国外低噪声前置放大器概况 |
| 4.2.1 日本NF回路设计 |
| 4.2.2 英国EM电子公司 |
| 4.2.3 低噪声集成运算放大器 |
| 4.3 1/f噪声和失调抑制技术分析 |
| 4.3.1 自稳零技术分析 |
| 4.3.2 斩波技术分析 |
| 4.4 低噪声斩波放大器的研究 |
| 4.4.1 斩波放大器的基本原理 |
| 4.4.2 放大器A对斩波电路噪声的影响 |
| 4.4.3 斩波放大电路的设计仿真 |
| 4.4.4 斩波放大器的等效噪声电路模型 |
| 4.5 斩波放大器的低噪声电路设计 |
| 4.5.1 阻抗匹配电路的设计 |
| 4.5.2 斩波(调制)电路的设计 |
| 4.5.3 低噪声交流放大电路的设计 |
| 4.5.4 同步解调电路的设计 |
| 4.5.5 带通滤波电路的设计 |
| 4.5.6 直流放大电路的设计 |
| 4.5.7 时钟电路的设计 |
| 4.5.8 三通道斩波放大器的电路设计 |
| 4.6 斩波放大器的性能分析 |
| 4.6.1 等效输入噪声 |
| 4.6.2 频率响应特性 |
| 4.6.3 动态范围 |
| 4.6.4 共模抑制比 |
| 4.6.5 道间串扰 |
| 4.7 斩波放大器的残余失调分析 |
| 4.8 嵌套式斩波放大器的研究 |
| 4.9 斩波放大器的技术指标 |
| 第5章 陆地及海洋试验 |
| 5.1 陆地野外试验 |
| 5.1.1 平行测试 |
| 5.1.2 一致性测试 |
| 5.2 海洋试验 |
| 5.2.1 东沙海域试验 |
| 5.2.2 神狐海域试验 |
| 5.2.3 汕头幅海域试验 |
| 5.2.4 琼中南海域试验 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 不足之处与后续工作设想 |
| 6.3.1 不足之处 |
| 6.3.2 后续工作设想 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 在读期间取得的研究成果 |
| 附录二 获奖情况 |
四、海底MT探测仪器的结构可靠性设计（论文参考文献）
- [1]海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究[D]. 王喆. 中国地震局地球物理研究所, 2020(02)
- [2]基于特征学习的海洋可控源电磁法数据降噪研究与应用[D]. 张鹏飞. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [3]海底电磁与地震接收机研制[D]. 周励. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [4]电磁法在金属矿勘查中的研究进展[J]. 柳建新,赵然,郭振威. 地球物理学进展, 2019(01)
- [5]海洋可控源电磁勘探中MT噪声降噪方法及测试平台研究[D]. 周文强. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [6]海底可控源电磁接收机及其水合物勘查应用[J]. 陈凯,景建恩,赵庆献,罗贤虎,涂广红,王猛. 地球物理学报, 2017(11)
- [7]海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究[J]. 张天信,王中兴,吴树军,底青云,任文静,叶鹏飞. 地球物理学报, 2017(11)
- [8]海底电磁接收机陆地测试方法[J]. 汪海峰,邓明,陈凯,葛双超. 物探与化探, 2016(05)
- [9]海底电磁接收机新进展[J]. 汪海峰,邓明,陈凯. 物探与化探, 2016(04)
- [10]海洋电场低噪声检测关键技术及硬件研究[D]. 王振东. 中国地质大学(北京), 2015