[發明專利]一種任意位置高精度接收器響應的計算方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 202210178434.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114444363A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李健;柳建新;郭榮文;王旭龍;范平陽;徐菁道
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06F17/11;G06F17/16;G06F111/10
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 趙小龍

1.一種任意位置高精度接收器響應的計算方法，其特征在于，所述方法包括：

構建內部包含勘探目標的三維長方體模型，對所述三維長方體模型進行網格剖分，形成若干個長方體單元，給每個長方體單元的電阻率賦值，得到三維異常體模型；

根據所述三維長方體模型網格剖分參數和預設的頻率參數得到電場控制方程的系數矩陣；

根據所述三維長方體模型網格剖分參數和所述頻率參數得到所述三維異常體模型邊界面上的電場，根據三維大地電磁場源和邊界條件得到電場控制方程的右端向量；

根據所述系數矩陣和所述右端向量確定所述三維異常體模型對應的電場控制方程；

以所述三維長方體模型為坐標原點進行坐標轉換，確定每個長方體單元的坐標，通過人機交互界面獲取每個接收器的坐標位置，根據每個長方體單元的坐標和接收器的坐標位置確定接收器所處的長方體單元，并進一步根據所述電場控制方程確定所述長方體單元各個頂點的電場分量，得到電場對角矩陣；

根據接收器的坐標位置和接收器所在長方體單元的坐標，確定接收器測量點x、y和z三個方向棱邊長度的權重值，并進一步確定接收器所在長方體單元各個頂點的總權重值；

根據所述電場對角矩陣和所述總權重值確定接收器上的電場計算量，若所述電場計算量在周圍點電場最小值和最大值之間，則判定接收器的響應是精確的，輸出接收器響應，否則，細化所述三維長方體模型的網格剖分并重新計算，直到能夠判定接收器的響應是精確的，輸出接收器響應。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述三維長方體模型網格剖分參數和預設的頻率參數得到電場控制方程的系數矩陣，包括：

根據所述三維長方體模型網格剖分參數確定雙旋度算子；

根據所述雙旋度算子和預設的頻率參數得到電場控制方程的系數矩陣為：

其中，A表示系數矩陣，表示旋度算子，表示雙旋度算子，ω表示角頻率，通過ω＝2πf求取，f表示給定的頻率，μ表示磁導率，其值為4π×10^-7，ρ表示每個長方體單元的電阻率。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述三維長方體模型網格剖分參數和所述頻率參數得到所述三維異常體模型邊界面上的電場，根據三維大地電磁場源和邊界條件得到電場控制方程的右端向量，包括：

當三維大地電磁場源X極化時，空氣層頂部x方向的電場E_x為場源，取其電場值E_x＝1，通過二維正演控制方程求取三維異常體模型所在區域的左側面、右側面的邊界條件，此時前側面和后側面邊界上的電場取0，通過插值左右兩測邊界最底下的電場值得到底面邊界條件；其中，表示對應長方體單元y方向長度值Δy，表示對應長方體單元z方向長度值Δz；

當三維大地電磁場源Y極化時，空氣層頂部y方向的電場E_y為場源，取其電場值E_y＝1，通過二維正演控制方程求取三維異常體模型所在區域的前側面、后側面的邊界條件，此時左側面和右側面邊界上的電場取0，通過插值前后兩測邊界最底下的電場值得到底面邊界條件；其中，表示對應長方體單元x方向長度值Δx；

由所述三維大地電磁場源和邊界條件構成電場控制方程的右端向量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述系數矩陣和所述右端向量確定所述三維異常體模型對應的電場控制方程，包括：

根據所述系數矩陣和所述右端向量確定所述三維異常體模型對應的電場控制方程為：

AE＝b

其中，b表示右端向量，E表示電場。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定所述長方體單元各個頂點的電場分量，得到電場對角矩陣，包括：

確定所述長方體單元各個頂點的電場分量，其中，沿x方向的電場為和沿y方向的電場和沿z方向的電場和

得到電場對角矩陣f_x,f_y,f_z。