تخمين عمق كره رساناي مدفون به عنوان مدلي از مهمات منفجر نشده به كمك داده هاي القاي الكترومغناطيسي

Depth Estimation of a Buried Conductive Sphere as a Model of Unexploded Ordnance Using Electromagnetic Induction Data

در اين مقاله عمق كره رساناي مدفون به عنوان مدلي از يك مين فلزي در يك محيط با رسانايي ضعيف، با استفاده از داده هاي القاي الكترومغناطيسي محاسبه مي شود. جسم رسانا در محيط با رسانندگي محدود به وسيله پيچه فرستنده، تحت تابش ميدان الكترومغناطيسي قرار مي گيرد. در اين حالت دو مد، يكي حاصل از جريان القايي ايجاد شده در سطح جسم (جريان گردابي) و ديگري حاصل از آشفتگي جريان شارشي در محيط رسانا در برخورد با جسم (جريان كانالي)، در محل گيرنده دريافت خواهد شد. در اين مقاله براي چهار حالت جهت گيري هندسي پيچه ها، پاسخ القاي الكترومغناطيسي محاسبه و به كمك روش كمترين مربعات، عمق كره براي دو حالتي كه فقط پاسخ جريان گردابي در محل پيچه گيرنده دريافت مي شود تعيين مي گردد. با محاسبه بيشينه مقدار جريان گردابي، مساله تخمين عمق به مساله يافتن پاسخي براي معادله غيرخطي به شكل تبديل مي شود. روش بر روي داده هاي مصنوعي، با و بدون نوفه اعمال و در دو حالت، عمق كره محاسبه گرديد. در همه موارد عمق كره با خطاي كمتر از 6 درصد به دست آمد.

In this paper, a novel scheme for depth estimation of a buried conductive sphere as a metallic mine using electromagnetic induction (EMI) data is presented. In electromagnetic induction method, the transmitter coil produces the incident magnetic and electric fields that obey the Maxwell’s equations. In the receiver coil, the received response is created in two modes. Eddy-current mode ( ) is derived from the perfect conductor placed in the shallow depth and another mode called current-channeling response ( ) which depends on the conductivity of the medium. As expected, these responses differ depending on the direction of the incident field related to the receiver coil’s axis. There is a case that the transmitter coil’s axis is parallel to the ground surface and only the eddy current response is measured in the receiver coil. By defining the maximum value of , ,the problem with depth determination transformed into the problem with finding a solution for a nonlinear equation of the form .The method is applied to synthetic data with and without random errors. In all of the cases examined, the maximum error in depth is less than 6%.