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半航空电磁测量系统地空同步技术研究

更新时间：2020-03-25 01:30:20 大小：6M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：电磁测量系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着人类对矿产资源的需求迅速增加，有限的矿产资源与人类不断增长的需求之间的矛盾日益突出，使找矿工作重点逐渐转变为在隐伏区、矿区深部及矿区外围寻找隐伏矿和盲矿。半航空瞬变电磁法是近年来电法勘探领域发展较快的一种重要方法。瞬变电磁法是利用不接地回线或接地电偶源向地下发送一次场，在一次场的间歇期间利用回线或电偶极观测二次涡流场的方法。瞬变电磁勘探方法中“涡流”从产生到结束的时间十分短暂，对取样时间要求十分精确。要做到这点就必须使发射电流关断后，在精确的某一时刻开始测量，从而接收系统与发射系统就必须实现精确的同步。

本文立足于国土资源部公益性行业科研项目“基于无人机的半航空瞬变电磁勘查技术研究”，主要对其数据采集系统中的地面发射系统，地面接收系统及无人机接收系统三者之间的采样信号同步技术进行了研究。本文主要研究了三种同步技术，振荡器同步技术、无线同步技术、GPS同步技术的原理及实现，并用GPS同步技术在半航空电磁测量系统中进行了实验，同时对系统的抗干扰措施进行了研究并进行了应用。

振荡器同步技术用了时钟芯片PCF8563的可编程时钟输出，报警器及定时器功能，设置TI/TP=1，此时中断信号为脉冲方式。让PCF8563每秒钟在/INT端产生一个脉冲给单片机，在中断服务程序中可以读取时钟以供显示。以此时钟来作为发射系统，接收系统的同步时标。

无线同步技术的实现利用了具有丰富的位时钟信息的曼彻斯特编码。在发送数据时，主控机将恒温晶振和电磁信号的数据字节逐个送往编码模块，由编码模块将其转换成曼彻斯特码。再经过平滑滤波调整、功率驱动及音频变压器隔离后，送到发射系统发射。接收过程是解码器收到发射端传来的信号后，首先将信号经过音频变压器隔离，再通过带通滤波、放大整形为矩形波信号，然后送入解码模块进行解码处理，解码器通过“结束标志字节”判断信号是否为有效信号。解调出的数据通过中断请求方式实现MCU读取。

GPS同步技术的实现是，GPS接收模块通过天线接收卫星传送的授时信息，获得需要的时间信号，该信号和UTC国际标准时间高精度同步，同时，还要校正恒温晶振的秒脉冲。在FPGA中设计能够测量GPS秒时钟与恒温晶振秒信号之间误差的测量模块，主控机对数据进行存储与处理，利用测量...