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摘要：本发明涉及一种基于垂直天线地‑空‑星探测的电磁响应数值计算方法，目的在于构建包含地下目标体的“地‑电离层模型”，并进行地面垂直天线发射、空中及卫星高度接收的电磁响应数值计算及特征分析，实现对地下目标体的精准探测。本发明利用电场、磁场和场源的二维傅里叶变换形式，基于旋度方程构建磁场的微分方程并进行求解，然后将方程求解结果变换回空间域，得到多层介质的电磁响应计算公式。通过设置地下模型、垂直天线发射参数和电离层参数，实现了对空中及卫星高度的磁场数值计算，分析了电离层对地下目标体探测的影响，深入剖析了含电离层的垂直天线电磁波传播机理。本发明为通过航空器和卫星开展浅部目标体大尺度范围精准探测奠定基础。
主权项：1.一种基于垂直天线地-空-星探测的电磁响应数值计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1构建目标体-电离层模型，分别设置地下目标体模型和电离层模型；2选取正时谐因子，把电场、磁场和场源都表示为二维傅里叶变换的形式；3将步骤2的二维傅里叶变换的形式代入Maxwell方程的旋度方程，得到关于电场、磁场和场源的关系式；4根据步骤3得到的电场、磁场和场源的关系式构建水平磁场Bx的微分方程： 式1中，j表示第j层介质，表示第j层傅里叶变换后的水平磁场，i表示虚部，μ0表示真空磁导率，J表示场源，字母上的“～”符号表示傅里叶变换，η、z分别表示空间域的y、z方向在傅里叶变换后的坐标，uj表示第j层的中间变量；5分别解得公式1中的齐次方程的通解和非齐次方程的特解后导出各区域水平磁场Bx和纵向电场Ey的二维傅里叶形式表达式；6根据分界面连续性条件构建微分方程求解式；7将微分方程求解结果变换回空间域，得到包含电离层正向系数、电离层反向系数、全空间关联系数的多层介质的电磁响应计算公式；8设置模型参数：地下模型的参数，包括模型的层数、厚度和电导率；电离层模型的参数，包括电离层的层数、区域范围以及电导率；地面发射参数，包括发射电流、发射频率、发射天线高度和发射源的位置；设置接收点的位置；9将步骤8设置的参数代入步骤7得到的公式计算得到电场值和磁场值；10重复步骤8和步骤9得到不同频点和接收点下的计算结果。
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百度查询： 吉林大学 基于垂直天线地-空-星探测的电磁响应数值计算方法
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