动磁性目标2经过磁通感应线圈I上方时，引起线圈内磁通量的变化，磁通量变化经电缆连接到陆地信号处理系统进行信号处理(数据处理)，得到一条反应畸变磁场的感应信号曲线，通过对该曲线的时频分析，得出海洋移动磁性目标2的磁性大小、距线圈距离以及移动速度的参数信息，实现对海洋移动磁性目标2的探测。由图1中可以看出，其中，磁性探测单元中的单磁通感应线圈替换为内外两个单磁通感应线圈，由呈“回”字形的两个单磁通感应线圈构成或者由六边形的内外两个单磁通感应线圈绕制成。
[0029]以下对利用本发明进行目标探测的步骤进行详细说明，其流程图如图2所示。
[0030]第一步，确定磁通线圈布设条件，目标海域水深H;被测目标本征信息(运动速度V及磁矩M);
[0031]第二步，单磁通感应线圈绕制，线圈匝数N(根据水深H、被测目标移动速度V、磁矩M可选择N的取值范围I < NS 1000);
[0032]第三步，由单磁通感应线圈作为磁性探测单元沿直线排布成螺旋阵列单元，相邻线圈的绕线方向相反。单个线圈长度为L1、宽度W1,1^取值范围2米SL1 <20米。单个线圈宽度1与水深H、目标磁矩M、目标尺度大小相关，取值范围2米SW1 < 100米。将螺旋阵列单元设置在目标海域海底以使被测目标从其附近通过;每个单磁通感应线圈单独引信号线至岸端测试设备，岸端测试设备包括数据采集系统和处理器；
[0033]第四步，当磁性被测物在线圈附近以速度V经过时，磁性探测单元中的每个单磁通感应线圈根据距离磁性被测物的远近分别捕捉到磁性被测物引起的线圈周围磁场畸变，产生各自的感应信号；
[0034]第五步，数据采集系统对感应信号进行采集，所采信息经过处理器进行信号处理，并使用时频相空间谱解析出目标的特征磁通纹，最终能够反演出被测物与线圈的距离，被测物的移动速度，被测物的运动方向以及被测物体的部分本征信息，实现对目标探测。其中，信号处理结果显示磁性被测物的移动速度V、移动方向、到感应线圈距离h等信息;根据数据处理信息，分析目标磁通纹特征，给出磁性移动目标的特征信息(磁矩M)。
[0035]对本发明而言，在实施该方法前可获取目标海域的地理水纹特征及被测目标的基本特征(目标尺寸，排水量、磁特性指标等)ο结合上述特征，在湿端(水下)布设磁通感应线圈，海洋中当磁性目标在磁通感应线圈附近移动时，会对线圈周围磁场产生扰动，使磁场产生畸变，磁通感应线圈能够捕获这一畸变，产生感应信号。
[0036]尽管上文对本发明的【具体实施方式】给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种海洋磁性目标的磁通探测方法，包括制作磁通感应线圈，将磁通感应线圈布置在海底的一定位置，当移动磁性目标经过感应线圈上方时，引起线圈内磁通量的变化，磁通量变化经电缆连接到陆地信号处理系统进行信号处理，实现对海洋移动磁性目标的非接触式被动探测。2.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，海底的磁通感应线圈阵列排列，彼此互连。3.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，磁通感应线圈产生的感应信号通过陆地信号处理系统进行信号处理，得到一条反应畸变磁场的感应信号曲线，通过对该曲线的时频分析，得出目标的磁性大小、距线圈距离以及移动速度的参数信息，实现对目标的探测。4.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，磁通感应线圈在缠绕线圈的过程中，相邻线圈缠绕方向相反成螺旋排列，每个感应线圈框单独引信号线至陆地信号处理系统，对信号进行采集，所采信息进行处理处理，并使用时频相空间谱解析出目标的特征磁通纹，反演出被测目标与线圈的距离，被测目标的移动速度，被测物的运动方向以及被测物体的部分本征信息，实现探测。5.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，所述方法具体包括以下步骤: 第一步，确定磁通线圈布设条件，目标海域水深H;被测目标本征信息，包括运动速度V及磁矩M; 第二步，单磁通感应线圈绕制，线圈匝数N，其中，根据水深H、被测目标移动速度V、磁矩M选择N的取值范围I <N< 1000； 第三步，由单磁通感应线圈作为磁性探测单元沿直线排布成螺旋阵列，相邻线圈的绕线方向相反。单个线圈长度为U、宽度W1,1^取值范围2米SL1 <20米。单个线圈宽度1与水深H、目标磁矩M、目标尺度大小相关，取值范围2米m 100米。将螺旋阵列设置在目标海域海底以使被测目标从其附近通过;每个单磁通感应线圈单独引信号线至陆地信号处理系统，陆地信号处理系统包括数据采集系统和处理器； 第四步，当磁性被测物在线圈附近以速度V经过时，磁性探测单元中的每个单磁通感应线圈根据距离磁性被测物的远近分别捕捉到磁性被测物引起的线圈周围磁场畸变，产生各自的感应信号； 第五步，数据采集系统对感应信号进行采集，所采信息经过处理器进行信号处理，并使用时频相空间谱解析出目标的特征磁通纹，最终能够反演出被测物与线圈的距离，被测物的移动速度，被测物的运动方向以及被测物体的部分本征信息，实现对目标探测。6.如权利要求5中所述的磁通探测方法，其中，上述磁性探测单元中的单磁通感应线圈替换为内外两个单磁通感应线圈，由呈“回”字形的两个单磁通感应线圈构成或者由六边形的内外两个单磁通感应线圈绕制成。7.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，磁通感应线圈放置于海底替换为放置在地面或地下，用于检测汽车、火车或飞机。8.如权利要求1中所述的磁通探测方法，其中，单个磁通感应线圈单元垂直地面放置，磁通感应线圈单个线圈长度为L2、宽度W2，L2取值范围0.1米< L2 < 3米，线圈宽度W2取值范围0.05 米 SWl <0.5 米。9.如权利要求8中所述的磁通探测方法，其中，所述方法用于安防领域，探测手机、移动通信设备的磁性电子设备。
【专利摘要】本发明公开了一种海洋磁性目标的磁通探测方法，包括制作磁通感应线圈，将磁通感应线圈布置在海底的一定位置，当移动磁性目标经过感应线圈上方时，引起线圈内磁通量的变化，磁通量变化经电缆连接到陆地信号处理系统进行信号处理(数据处理)，实现对海洋移动磁性目标的非接触式被动探测。该方法具有以下特点：1)全被动探测，隐蔽性好；2)无需消耗能源，无电力传输问题；3)全天候探测，不受水纹天气影响；4)低成本，高可靠。5)磁通感应线圈可根据用户进行定制，完成不同探测任务。
【IPC分类】G01V3/10
【公开号】CN105629313
【申请号】CN201510962571
【发明人】易忠, 代佳龙, 王斌, 张绍华, 刘超波, 唐小金, 张超, 孟立飞, 肖琦, 黄魁
【申请人】北京卫星环境工程研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月21日