[發(fā)明專利]無(wú)人值守單個(gè)三分量地震檢波器監(jiān)測(cè)地面目標(biāo)方向的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210889355.5
• 申請(qǐng)日: 2022-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN115291163A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜弢;王鑫;晁云峰;王開開;王京椰;李爽;鄭凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S3/802
• 分類號(hào): G01S3/802;G01V1/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種無(wú)人值守單個(gè)三分量地震檢波器監(jiān)測(cè)地面目標(biāo)方向的方法，包括以下步驟：

a.確定有用信號(hào)的初始頻率范圍，原始水平分量信號(hào)X、Y和垂直分量信號(hào)Z，作出Z的時(shí)頻圖，根據(jù)信號(hào)的能量分布以及低頻干擾的頻率范圍，判斷出瑞雷波所在的初始頻率范圍[F₁，F(xiàn)₂]Hz，且F₂要不大于垂直分量時(shí)頻圖中信號(hào)能量最大部分對(duì)應(yīng)的頻率；

b.在[F₁，F(xiàn)₂]內(nèi)，選擇零相移濾波器對(duì)X、Y和Z進(jìn)行多次帶通濾波，頻帶寬度和移動(dòng)的步長(zhǎng)都是WHz，即濾波頻帶范圍∏(n)依次是[F₁，F(xiàn)₁+W]Hz，[F₁+W，F(xiàn)₁+2W]Hz，[F₁+2W，F(xiàn)₁+3W]Hz，…，n是濾波頻帶的序號(hào)，n＝1，2，...，N，N是濾波頻帶的總個(gè)數(shù)；

c.求出每個(gè)頻帶的倒數(shù)橢圓率ρ，以∏(n)中的第J個(gè)濾波頻帶為例，∏(J)濾波后的三個(gè)分量是X_J、Y_J和Z_J，設(shè)矩陣ξ＝[Z_J，X_J，Y_J]^T，求出3×3協(xié)方差矩陣(ξξ^T)并對(duì)其進(jìn)行特征值分解，特征值λ₁＜λ₂＜λ₃，求取ρ(J)，

然后求出所有頻帶下的倒數(shù)橢圓率ρ(n)，包含N個(gè)元素；

d.設(shè)ρ(n)的閾值為L(zhǎng)，找出ρ(n)離散曲線中連續(xù)小于L的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍[F_a，F(xiàn)_b]，在[F_a，F(xiàn)_b]內(nèi)找出ρ的極小值點(diǎn)，該極小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)∏(n)中的頻帶序號(hào)是K，我們認(rèn)為∏(K)內(nèi)存在相對(duì)理想的瑞雷波，提取后的水平分量X_K、Y_K和垂直分量Z_K；

e.通過(guò)微積分將X_K、Y_K和Z_K變換為S_x、S_y和V_z，其中S_x、S_y和V_z分別是沿x和y方向的加速度信號(hào)以及沿z方向的速度信號(hào)；

f.估計(jì)地面目標(biāo)的方向(方位角)，計(jì)算公式為

其中θ是角度制，“·”表示兩個(gè)一維數(shù)組之間的點(diǎn)乘運(yùn)算。