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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116502490B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310444227.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法是由阳媛;何昊霖;任近静;王庆;李响;蔡杰;杨浩然设计研发完成，并于2023-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法在说明书摘要公布了：一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法，涉及地下管道机器人非声探测与示踪定位技术领域，该方法基于目标电磁场的极化特性，使用电磁传感器探测的矢量电磁信号识别估计目标的方位；并对地下管道环境模型进行了优化，得到了电磁信号的规律，通过检测到的信号特征实现对目标的追踪。

本发明授权一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于有限元的地下极低频信号穿透传播模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）确定极低频信号发射端与接收端的线圈模型求解域； 简化极低频信号发射端与接收端的线圈结构； 除线圈材料的相对磁导率和相对介电常数、管壁材料的电导率、相对磁导率和相对介电常数外，其余材料均视为组成为各项同性且材质均匀的模型；其中各材料物性参数均为常数；将均匀绕制的线圈与磁芯组合成一个元件，并将其电阻视作均匀电阻，选取接收端的各点作求解域；控制求解模型的面积； （2）建立极低频信号发射端与接收端物理场分析的数学模型； 构建二维的物理场模型；构建两线圈之间的电磁场控制方程，构建磁感应强度与磁场强度、电流密度与电场强度之间、电位移矢量与电场强度之间的本构关系表示为： ； 式中，为真空磁导率，为材料相对磁导率，为磁场强度，为磁感应强度； ； 式中，为材料电导率，为电流密度，为电场强度； ； 式中，为真空中相对介电常数，为材料相对介电常数，为电位移矢量； 显示研究频域的假设数学方程，将求解场的分量设置为面外矢势，离散化磁矢势为二次，因变量设置为磁矢势和磁矢势分量； （3）确定发射端与接收端物理场分析的边界模型： 在电磁场计算的过程中，磁矢位在线圈处幅值最高，然后在外部空间衰减迅速并趋于0，同时，求解域内部磁矢势与导体电流方向垂直；边界1是输入边界，边界2、3、4为输出边界，设置为磁绝缘边界，在此以静态磁场有限元对所求对象进行相关分析，在静磁场中令： ； 式中，为矢量磁位； 将带入麦克斯韦微分形式中： ； 式中，是环境磁导率，对于时谐电磁场，由矢量恒等式，并考虑到，电磁衰减简化为： ； 根据，利用泛函数的方法推导出电磁场的变分方程，然后通过有限元分解方法，对电磁场进行近似模拟； （4）使用COMSOL物理场仿真中的频域与时域分析，对网格进行划分，赋予特性；模拟极低频条件下的电磁环境，并对电磁信号进行数值仿真计算； （5）在研究中创建参数化扫描，对接收端在23.5Hz下进行多个不同位置的研究，对仿真数据进行多项式拟合，得到极低频信号穿透传播的规律。

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