高温目标辐射亮度比的方向性研究

为研究高温目标在短波红外发射辐射的方向性,建立多角度观测物理模型;以燃烧竹炭作为小面元高温目标,在暗室条件下使用ASD FieldSpec3光谱仪对高温目标的辐射亮度进行多角度观测和分析。仅使用一台光谱仪无法同时获取多个角度的观测数据,且以不同角度观测时,高温目标温度发生明显改变,本文采用一种自定义的降温模型计算多角度观测的参比辐射亮度,并提出一个概念-辐射亮度比(多角度辐射亮度/参比辐射亮度),用以消除高温目标降温的影响。结果表明,降温模型精度很高,辐射亮度比这一概念很好地刻画了高温目标在短波红外辐射的方向性,余弦函数、傅里叶级数均可实现对辐射亮度比随角度变化的高精度拟合。     

电磁驻波法地球物理勘探

讨论了电磁波垂直于地层传播时,与反射电磁波干涉产生的驻波,并得出在地面形成波腹与波节的条件。测定波腹频率,就可以根据文中给出的推导方程,计算出地层厚度,以及地层底界面两侧介质电磁参数的相对大小。指出了至少有4个自然电磁波源辐射电磁波,可供人们进行电磁驻波法地球物理勘探使用。     

有耗媒质中电磁波的传播特性

讨论和分析了水平电偶极子源的辐射及电磁波在有耗媒质中的传播特性,有耗媒质是一种异常色散媒质,电磁波在这种媒质中传播时,群速大于相速,从而使波形发生某些失真。     

城市区域热辐射方向性研究进展

城市是陆地生态系统中极为重要的地表覆盖类型,把握其热辐射特征对于研究城市地表能量平衡和城市热岛具有积极的意义.相对于自然地表,城市区域表现出更为显著的热辐射方向特征,但这方面的研究直到近年来才开始发展起来.对城市区域的航空遥感和地表观测试验均揭示,城市区域热辐射方向性与太阳-地面目标-传感器几何关系、城市形态与结构、地面目标物理性质等密切相关.同时,为描述城市区域热辐射方向性,辐射温度三维格局模型、几何模型以及辐射传输模型都相继建立起来.从热辐射方向性的试验观测、模型建立及其与城市热岛关系等角度入手,系统回顾了城市区域热辐射方向性的研究进展,并对已经取得的研究成果进行了总结.最后,指出了尚待解决的问题及今后应着重研究的方向.     

复杂断层构造电磁波衰减系数层析成像模拟研究

传统矿井电磁波透视层析成像技术只考虑电磁波的传播距离而忽视传播的方向性,造成探测复杂构造时的层析成像分辨率较低。依据电磁波在煤岩介质中的传播规律推导出了与入射角有关的新振幅衰减常数。引用新振幅衰减常数并基于代数重建算法建立了层析成像数学模型,编制了程序软件。利用新振幅衰减常数层析成像算法分别对平行和交叉断层进行数值模拟。通过与传统衰减常数层析成像的效果进行对比,结果表明:改进后的新振幅衰减常数层析成像效果更好,对断层的位置、走向、延展长度等情况反映清晰准确;在介质背景衰减场不易确定的情况下,绝对衰减层析成像方式优于相对衰减层析成像方式;平行关系的断层构造分辨率要高于交叉关系的断层构造。通过在某采煤工作面的电磁波层析成像中成功圈定了一组隐伏的平行断层构造实例,说明采用新衰减常数的层析成像技术效果提高明显。     

高吸收地区的电磁波场特点与钻孔电磁波法的工作频率选择

利用钻孔电磁波法找寻高吸收背景上的高阻地质体,已取得明显效果[1]。但由于采用了初始辐射常数E0,使得对高吸收地区的电磁波场特点的分析只限于指数衰减项。这样的分析方法,必然导致一个这样的概念,即在高吸收地区,工作频率选择得愈低愈好,以减少由吸收系数引起的指数衰减,增加透视距     

双频电磁波电导率层析成象

本文论述双频透射电磁波电导率层析成象方法。设｜Ｅ１｜，｜Ｅ２｜为在远场区观测的同一电偶极天线的两个辐射电场强度。如地质介质的电导率连续变化，观测场强的辐射频率ω１，ω２之差较小，则有如下的电导率层析成象方程｜Ｅ１｜－｜Ｅ２｜＝２０ｌｏｇ（ω１／ω２）＋２０ｌｏｇ（ｅ）μ／２（ω２－ω１）∫σ～（ｒ）ｄｒ式中σ＾＝σ，σ为介质的电导率。双频透射电磁波电导率层析成象方法克服了长期困扰电磁波吸收层析成象的初始辐射场强计算问题，应用实例表明它可获得更精确的层析图。     

基于真实结构的地表热辐射方向性计算机模拟研究进展

地表温度是地质学、水文学和陆面过程研究中的重要参数.由于地表的三维结构和异质性,大部分不同类型陆地表面均存在不同程度热辐射方向性现象.总结了基于真实结构的地表热辐射方向性计算机模型研究进展,归纳了真实结构模型中蒙特卡罗光线追踪法和辐射度方法的理论基础,阐明了两种方法的区别和联系,并从理论和物理意义上分别推导和阐释了其与几何光学模型及辐射传输模型的关系,指出了真实结构模型在算法效率、非同温系统蒙特卡罗模拟、参数获取、模型反演和应用等方面存在的主要问题,并展望了其在未来的发展趋势.     

大气辐射传输学

大气辐射传输学是研究辐射能在地球大气中的传输和转换过程的学科,是气象学和大气物理学中一个较为古老近年来又获得新的发展的分支。大气辐射传输学的理论基础建立在分子光谱学和电磁波传播理论之上,其近代应用则主要是大气遥感和气候研究。 从气象学和大气科学发展的初始阶段起,大气辐射及其传输的研究就占有重要地位,因为辐射过程是影响气候和大气环流的一个基本因子。本世纪20年代就曾有人简单计算过地气系     

遥仰宇宙 感知地球

遥感,又称Remote Sensing,简称RS。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。1957年第一颗人造地球卫星升空标志着人类进入了太空时代,从此人类以崭新的角度开始重新认识自己赖以生存的地球。     

地质勘探中钻孔雷达的天线性能及系统实验分析

概述了钻孔雷达的主要应用领域和在探测地下孔洞、地下裂缝等方面的优势, 并介绍了相关技术在国内外的发展现状, 同时对钻孔雷达天线设计的难点和特殊性进行了说明。文中介绍了天线的自行设计实例, 同时用实验中测量的驻波比VSWR等参数分析了天线的匹配特性, 并构建了三维天线模型, 将设计实例中的天线基于时域有限差分法对其方向性能进行仿真, 其方向性优于标准值。在设计的水槽实验中测试本天线架构的钻孔雷达系统, 获得了满意的测量数据。分析检验了整个系统和天线的工作状况, 实验表明天线主要性能满足设计和工程应用要求, 可应用于实际勘探; 并对采用本天线的钻孔雷达系统的探测能力和应用前景进行了评估, 钻孔雷达系统在花岗岩、石灰岩等岩层中的探测距离可到几十米至100 m。     

煤矿井下硬岩定向钻进螺杆马达选型及试验

为了提高煤矿井下硬岩定向钻进效率,在分析硬岩定向钻进螺杆马达要求的基础上,选择了4种不同类型的螺杆马达在陕西韩城桑树坪煤矿进行井下硬岩定向钻进试验。试验结果表明,四级7︰8头螺杆马达和五级5︰6头螺杆马达在定向钻进硬岩时,其平均机械钻速分别为2.52 m/h和2.15 m/h,累计纯钻进使用时间可达550 h。这2种类型的螺杆马达表现出长寿命、高效率等特点,适合于定向钻进硬岩地层。      

Space operation system for Chang’E program and its capability evaluation

Space operation for China’s first lunar exploration program, Chang’E will be provided by the S-band aerospace Telemetry, Tracking and Command (TT&C) network designed for China’s manned space program. This is undoubtedly a great challenge to the ground TT&C system. The largest antennas of China’s S-band aerospace TT&C network has an aperture of only 12 m. A series of technical measures have been taken into the designing of the spacecraft-ground TT&C system to ensure that such antennas can communicate with Chang’E-1 lunar probe 400,000 km away. These include installation of high-gain directional antennae and medium-gain omni-directional antennae for the probe, adding channel encoding to the downlink channel, using both high and low data rates for information transmission and upgrade and design of ground equipment terminals. Among them, the omni-directional antenna will operate in the earth-ground transfer orbit phase and the directional antenna will operate in the lunar orbit phase. These measures satisfy the spacecraft-ground link and program design requirements. To provide accurate navigation for the probe during its Earth-Moon flight and initial lunar orbiting flight, China’s VLBI system designed for astronomical observations, will also be used besides the ranging and range rate measurement capabilities of the S-band TT&C network. The purpose is to provide 100 m accuracy in position determination during lunar orbit. This paper describes the system design, technical challenges, solutions and capability evaluation of space operation for Chang’E-1.     

基于地下VLF人工信号源的定位技术研究

基于甚低频电磁波(VLF)穿透地层能力,研究地层对信号造成的影响,评估频率、功率和信号穿透能力的关系;从信号源、天线、信号处理滤波等方面讨论其实现的原理及关键技术;筛选适合地下-地表单向通信的合理方式和载波机制;建立简化的磁偶子定位模型,完成信号源的定向和定深。总结甚低频定位技术的关键方案,为煤层气水平井、水平对接孔、定向钻进导向孔、矿井救援等钻探领域中孔内信号传输提供一种新的通讯技术。     

定向钻井技术在阜康煤层气示范工程中的应用

新疆阜康白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程是新疆第一个煤层气开发利用示范工程。新疆阜康白杨河矿区地形复杂,多为山地丘陵,地层具有“高倾角、多煤层、大厚度”的地质特点,示范工程部署的井型大部分为丛式井,因此定向钻井技术得到广泛应用。本文主要从示范工程现有井排采情况,分析了井身质量对管杆偏磨的影响,并从钻具组合和定向工艺优化等几个方面对本地区定向钻井技术进行了研究,同时对该技术在本区块应用过程中出现的一些问题进行了探讨,为今后该区块定向钻井技术的推广应用奠定了技术基础。     

GBS-55型水平定向钻机液压系统的设计

介绍了GBS-55型水平定向钻机的组成及其特点。针对GBS-55型水平定向钻机主要机构的动作特点及实际工况等设计了该钻机的液压系统。分析了该钻机液压系统的主要特点,根据该液压系统的设计参数进行了主要液压元件的设计计算及选型。实际应用证明该液压系统负载适应性强,稳定高效。     

辽东湾丛式钻井陀螺侧钻及导向钻井防碰技术

本文介绍渤海辽东湾实验区AI平台丛式定向井最后钻完的3口侧钻绕障井。在有邻井和本井套管磁干扰情况下,特别是与邻井间距最小仅为0.6m,采用陀螺定向侧钻以及导向钻井技术相结合,安全顺利的钻完了这3口井。总结和介绍了侧钻、防碰的工艺特声,以及安全措施。研究和分析了使用陀螺定向侧钻,钻速与造斜率,井眼轨迹合理控制等问题。     

山西二、三叠系界线岩石地层的次生磁化及其地质意义

在太原西山剖面自上石盒子组1段至刘家沟组底部采集定向标本131个,在宁武孙家沟剖面自石千峰组至刘家沟组采集定向标本58个,进行了古地磁学研究。逐步地层展平校正表明,两剖面所获得的剩磁分别为校正系数等于0．5和0．6时的次生磁化。经与公认的华北陆块古地磁学数据对比,前者剩磁的产生时间应为晚三叠世,而后者的产生时间则应为白垩纪。岩石地层次生磁化的构造地质学意义为：晚三叠世,山西断块成为统一中国大陆的一部分;白垩纪,太原地区以隆升为主,宁武地区在隆升的同时发生岩层变形;新生代,山西断块在隆升的同时,中部产生断陷,但岩层变形不明显;宁武地区明显的盖层褶皱大体形成于白垩纪,而山西现今的地貌高度则至少来自于印支以及燕山两期构造活动的长期隆升。     

西藏地区重磁场特征及藏东构造格局新认识

根据新编制的1∶100万西藏地区重磁图发现,在西藏东部雁石坪—昌都地区存在一组北西向构造,它与西藏中西部发育的近东西向构造呈相交而不是相接关系,这与地质上通常认为的西藏地区主体呈北西—东西—北西西向的平卧"S"型构造格局观点相异,从而对西藏地区东部的地质构造格局有了新的认识。文中清晰地展示了这组北西向构造及近东西向构造的重磁场面貌,并推测认为这组北西向构造可能是从祁连山—东昆仑山北西向构造中沿东昆仑断裂分裂出来的,而先前认为的北西向构造与近东西向构造相接的观点反映的应是侏罗纪之后受印度地块向北推挤,上覆浅层构造特征,这个新发现对认识西藏地区地质构造格局具有重要意义。     

顺煤层超长定向钻孔复合钻进摩阻规律研究

煤矿井下超长孔定向钻进中孔内摩阻是限制其成孔率及成孔效率的主要因素, 为适应大盘区瓦斯抽采模式的客观需求, 研究实钻过程中摩阻及其影响规律。为顺煤层超长定向钻孔复合钻进减摩阻工艺参数选取提供依据, 对煤矿井下顺煤层近水平复合钻进工况下钻柱的钻具运动特性及受力状态进行分析。通过一定的条件假设, 建立复合钻进轴向摩擦阻力和旋转摩擦扭矩力学模型, 通过数值计算, 针对常用?89 mm定向钻具组合, 在不同孔深及钻进工艺参数匹配下的摩阻规律特性进行分析。结果表明:机械钻速、钻具转速、钻孔深度是滑动摩擦阻力和旋转摩擦扭矩的主控影响因素, 与超长定向钻孔实钻参数统计分析对比, 推进阻力和旋转扭矩变化规律与模型计算结果吻合, 该结果对于指导近水平钻孔复合定向钻进工艺参数选取、钻进工况判断具有重要的现实意义, 同时, 对于煤矿井下自动化、智能化定向钻进控制系统设计开发具有借鉴意义。