تخمین عمق کره رسانای مدفون به عنوان مدلی از مهمات منفجر نشده به کمک داده های القای الکترومغناطیسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه آزاد اسلامی واحد تویسرکان

چکیده

در این مقاله عمق کره رسانای مدفون به­ عنوان مدلی از یک مین فلزی در یک محیط با رسانایی ضعیف، با استفاده از داده­های القای الکترومغناطیسی محاسبه می­شود. جسم رسانا در محیط با رسانندگی محدود به­وسیله پیچه فرستنده، تحت تابش میدان الکترومغناطیسی قرار می­گیرد. در این حالت دو مد، یکی حاصل از جریان القایی ایجاد شده در سطح جسم (جریان گردابی) و دیگری حاصل از آشفتگی جریان شارشی در محیط رسانا در برخورد با جسم (جریان کانالی)، در محل گیرنده دریافت خواهد شد. در این مقاله برای چهار حالت جهت­گیری هندسی پیچه­ها، پاسخ القای الکترومغناطیسی محاسبه و به کمک روش کمترین مربعات، عمق کره برای دو حالتی که فقط پاسخ جریان گردابی در محل پیچه گیرنده دریافت می­شود تعیین می­گردد. با محاسبه بیشینه مقدار جریان گردابی، مساله تخمین عمق به مساله یافتن پاسخی برای معادله غیرخطی به شکل تبدیل می­شود. روش بر روی داده­های مصنوعی، با و بدون نوفه اعمال و در دو حالت، عمق کره محاسبه گردید. در همه موارد عمق کره با خطای کمتر از 6 درصد به­دست آمد.

کلیدواژه‌ها


 

[1]       Y. Das, J. E. McFee, J. Toews, and G. C. Stuart, “Analysis of an electromagnetic induction detector for real-time location of buried objects,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 28, no. 3, pp. 278–288, May 1990.##

[2]       I. J. Won, S. Norton, B. SanFilipo, and F. Funak, “Active broadband electromagnetic detection and classification of buried naval mines,” MTS/IEEE Oceans’02, vol. 2, pp.     966–973, Oct. 2002. ##

[3]       R. Wu, J. Liu, T. Li, Q. Gao, H. Li, and B. Zhang, “Progress in the research of ground bounce removal for landmine detection with ground penetrating radar,” PIERS Online, vol. 1, no. 3, pp. 336–340, 2005.##

[4]       J. P. Fernandez, K. Sun, B. Barrowes, K. O’Neill, Shamatava I., F. Shubitidze,  and K. Pauksen, “Inferring the location of buried UXO using a support vector machine,” Proc. SPIE. 6553, 2007.##

[5]       M. Sato, Y. Hamada, X. Feng, F. Kong, Z. Zeng, and G. Fang, “GPR using an array antenna for landmine detection,” Near Surface Geophysics, pp. 3–9, 2004.##

[6]       M. Mahmoodi and S. Y. Tan, “Depth detection of conducting of marine mines via eddy-current and current –channeling response” Progress In Electromagnetic Research, vol. 90, pp. 287-307, 2009.##

[7]       S. J. Norton, W. A. SanFilipo, and I. J. Won, “Eddy- current and current-channeling response to spheroidal anomalies,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. vol. 43, pp. 2200-2209, 2005.##

[8]       J. R. Wait, “A conducting sphere in a time-varying magnetic field,” Geophysics, vol. 16, pp. 666–672, 1952. ##

[9]       J. R. Wait, “A conducting permeable sphere in the presence of a coil carrying an oscillating current,” Can. J. Phys., vol. 31, pp. 670–678, 1953.##

[10]       J. R. Wait and K. P. Spies, “Quasi-static transient response of a conducting permeable sphere,” Geophysics, vol. 34, pp. 789-792, 1969.##

[11]       M. N. Nabighian, “Electromagnetic Methods in Applied Geophysics,” Tulsa, OK: Soc. Explor. Geophys., 1987, vol. 1,1963.##

[12]       D. Yogadhish, E. M. John, and H. C. Robert, “Time Domain Response of a Sphere in the Field of a Coil,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 22, pp. 360-367, 1984.##

[13]       M. N. Nabighian, “Electromagnetic Methods in Applied Geophysics,” Tulsa, OK: Soc. Explor. Geophys., vol. 1, 1987.##

[14]      J. T. Weaver, “Mathematical Methods for  Geo-electromagnetic Induction,” John Wiley and Sons, Inc, 1994.##

[15]       L. R. Pasion, “Detecting Unexploded Ordnance with time domain electromagnetic induction,” Master thesis, University of British Colombia, 1999.##

[16]       M. Babaei, M. Meshinch-Asl, and H. Zomorrodian, “Computing Eddy-Current Response and Current Channeling Response of the Spheroidal Conductor for the Separated Receiver and Transmitter Systems,” Arab J. Geosci., vol. 6, no. 6, pp. 1913-1934, 2013.##

[17]       M. Babaei, M. Meshinch-Asl, and H. Zomorrodian, “Estimation of depth of buried conductive sphere from electromagnetic induction anomaly data using linearization process,” Arab J. Geosci., vol. 7, pp. 2363–2366, 2014.##