基于Overhauser传感器的近地表UXO磁梯度法探测技术

摘要：

实现对UXO的有效探测对保障战时己方人员安全与装备机动,以及战后人民生命财产安全和地区经济发展都具有重要的意义.目前,我国在UXO探测领域,方法理论研究方面,存在基础相对较薄弱、相关文献很少的问题;探测仪器方面,存在传感器灵敏度低(不能分辨小型航弹产生的微弱异常场)、信号提取手段落后的问题.针对这些问题,通过采用磁梯度探测方法、高精度Overhauser传感器来提高UXO探测灵敏度.首先,建立了适合航弹磁法探测的三度体的圆柱体模型,并对航弹的△T磁异常和垂直磁梯度异常进行了数值模拟和比较;然后,进行了背景磁场干扰和物理模型实验,验证了磁梯度法的可行性和优势;在此基础上,研究了动态核极化效应、自由基物质、Larmor信号的处理和抗干扰设计,并最终研制了基于动态核极化效应的Overhauser传感器及样机,在人工磁场发生空间中的测试结果表明其不确定度和国外主流传感器一致,均为0.3 nT.最后,在野外进行了对25 kg航弹的探测实验,测试结果表明其极限探测距离可以达到2.5m,优于国产现役的探测器.

关键词：Overhauser传感器、近地表UXO、磁梯度法、三度体、自由基

所属期刊栏目：36

分类号：TH762(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金41474158;国防预研项目404070201;国家重大科学仪器设备专项2014YQ100817;中央高校基本科研业务费专项资金CUG110822;近地面探测技术重点实验室开放课题TCGZ2015A008

在线出版日期：2015-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：961-974