地下探测仪的部分原理以及错误更正

地下探测仪的部分原理以及错误更正先前已发表过一篇相关论文，因为思考欠缺，存在诸多思维漏洞，我先在此给看过我这篇论文底稿的人道一下谦。若还有存在专业方面知识缺陷而造成的误用，还请看过此文的朋友给予指出。我的上篇论文漏洞如下：第一：存在系统性的误差 实际情况下各个土层的介质系数是不同的，而我直接处理为一致，实则为系统性误差。第二:在第一种实验法中将产波仪的发送信号波当做是单条信号波来处理的，对于实际情况很难达到这种技术，所以这可当成是可操作性不强的错误来处理。第三：同样的是在实验法中直接将待测物当成质点处理，在实际操作中很难实现，而且造成误差会很大。第四：在 GPS 坐标法中我将线簇迷糊处理成单条直线，其错误原因和第三的错误相类似，造成误差会很大，在后文当中将给予弥补。第五：在 GPS 坐标法中还犯了一个致命错误，在当 f（x）n 的判断中，我想当然的默认所测的直线簇就是经过待测物，实则不然，因为在实际操作中能出现此种情况的可能性会很多，这并不是误差，反而是错误，后文将给予补充验证。经过多天的考虑，我将各方面困难进行整合，重新确定一种探测方式。此种探测方式，乃是我脑中所朝思暮想的地下探测仪的一部分主要原理。实则为此仪器我已思考了近一年时间，如今还只是建立在第一种系统误差下的实验探测原理，可适用性不是很强，还是先将简单一点的原理介绍给大家。这种仪器不仅能探测已知的矿藏，更重要的是可以协助武警搜寻地下的被埋人员。基本步骤可以详查我的地下探测论文底稿。我简单讲一下地下探测仪器的基本原理。实验原理如下：（操作过程以及描述省略，一般文中没提到的基本和论文内容一致。）1建立空间直角坐标系（内容一致）在地球上确定好产波仪的具体位置（即地球地理坐标） ，利用 GPS 定位系统模拟建立以产波仪所在地理位置为空间原点，以其所在的纬线为 x 轴（自西向东为 x 轴正方向） ，其所在经线为 y 轴（自南向北为 y 轴正方向） ，那么皆垂直两轴的直线为 z 轴（自地球内部向外为 z 轴正方向）2确定待测物的介质系数假设已求得待测物的具体位置为（x0，y0，z0）A1 = A0*e(-1x1) (1)A2 = A1*e(-2x2) (2)A3 = A2e(-1x3) (3)A3 = A0e(-1x1 - 2x2 - 1x3) (4)A5 = A0e(-1x1 - 1x2 - 1x3) (5)(4)/(5) 得：A3/A5 = e( x21 - x22 ) (6)可得 2 = 1 - 1/x2 * ln（A3/A5）3前提条件确定第一次和第二次发射信号波后，在地表平面 z = H 上形成 A(X1i，y1i，H)B(x2j，y2j，H)由于待测物不是质点，而是具有一定体积的那么势必会形成两个直线簇，而且经直线簇的投影，会在平面 z = H 上形成两片投影域，分别记作平面 1 和平面2（可能会有部分重叠）f（x）=| Ax - A0e(-x)| n (f(x)越大说明波射线越接近待测物)n 为接近待测物达 m%的可能区域 （缺乏实验证明以及实践数据，仅用 m、n 来表示） （横线代表是实际值 波浪线代表是理论值）Ax：表示收波仪接收信号分析得到的波振幅大小f（x）：表示实验值和理论值的差在第一次产波仪发射波射线产生的直线簇记为 i 其中一个x/x1i = y/y1i = z/H 在第二次产波仪发射波射线产生的直线簇x/x2j = y/y2j = (z - h)/(H - h)可以利用此式 f（x）= Ax - A0e(-x) n在电脑上建立投影区域密度分布图(接近待测物形成的区域的程度用颜色深浅标出)通过电脑模拟形成深度不同两个区域，然后选取不同区域深度最深的两个点，确定其坐标为 A(x1,y1，H) B(x2，y2，H）然后确定两条投影点确定的直线L1：x/x1 = y/y1 = z/H 表示第一次发射波信号在空间坐标中的直线方程（取 f（x)最大的一条线）L2：x/x2 = y/y2 = (z-h)/(H-h) 表示第二次发射波信号的空间直线方程。已知两直线方程，设两直线间距离最近的点分别为M (a1，b1，c1 ）N（a2，b2，c2）然后根据已知，可得x1，y1，H叉乘x2，y2，H-h = m，n，p m = (y1-y2)*H - y1*hn = (x2-x1)*H + x1*hp = x1*y2 - x2*y1（而m，n，p为 L1.L2 的公共垂直向量，也是平面 1的方向量）再由 a1/x1 = b1/y1 =c1/H (1)将 L2 垂直平移和 L1 形成平面 1其方程为 mx +ny +p*（z-h） = 0 （2）由 M 和 L2 形成平面 2 并且在 L2 上取一点O（0，0，h）向量 OM = （a1，b1，c1-h） 设平面 2 的法向量为A,B,C则 A,B,C = a1，b1，c1-h叉乘m，n，p (3)可知 平面 2 的方程为 Ax + By +C*（z-h） = 0可解A = y2*（c1-h）-b1*（H-h）B = a1*(H-h) - x2*(c1-h)C = x2*b1 - a1*y2根据平面 1 与平面 2 垂直的法向量定理我们可知A,B,C*m，n，p = 0 （为零向量）(4)由（1） （2） （3） （4）可得A*m=2y2b1(H2)-2y2b1Hh-y1y2Hh+y1y2(h2)-(y22)/y1b1H2+y22Hh-b1y1H2+2b1y1Hh-b1y1h2B*n=(2/y1)b1x1x2H2-(2/y1)b1x1x2Hh-(1/y1)b1(x12)H2+(2/y1)b1(x12)Hh-(1/y1)b1(x12)h2-(1/y1)b1(x22)H2+(x22)Hh-x1x2Hh+x1x2h2C*p=x1x2y2b1-(x12)*(y22)*b1/y1-(x22)y1b1+x1x2y2b1最后经整理可得b1=Hhy1(x22+y22)+h(h-H)y1(x1x2+y1y2)/(x1y2-x2y1)2-H2(x1-x2)2+(y1-y2)2-(2Hh-h2)(x12+Y12)+2Hh(x1x2+y1y2)a1=x1/y1*b1c1=H/y1*b1经过一系列的计算可以得知第二信号线与第二信号线在平面 1 上的投影交点 M，然后可以近似的处理待测物位置坐标就为（a1，b1，c1）探测仪继续处理其他在的深度区域组成的线对，可由电脑进行程序计算模拟深度较浓的区域所投影的其他异面直线对，确定坐标（ai，bi，ci） ，然后通过分析确定所在坐标。模拟出待测物的大体位置，和具体形态。以上所述为探测仪数学模拟的基本原理，其他原理皆是我们所能够已知仪器的原理，在此不加以赘述此图为深度区域的模拟四、补充说明第 1、本文所述探测器模拟位置原理是建立在先将待测物位置确定的基础上，再确定待测物是何物。第 2、本文有两处需要智能系统进行计算1通过 f（x）确定深度区域过后，需要对线对进行确定待测点的计算。2产生大量的待测点位置过后会得到大量的待测物介质系数，进行智能分析，然后得到精确的数据。这一系列都处理完毕的话，地下探测仪的雏形就形成了。实际仪器并不是如此简单，上述所说只是九牛一毛的一部分而已，也绝非是一人所能完成的。但是最主要的原理就是上述所述（更详细的参照论文描述）如果智能模拟地球坐标以及智能数据分析系统全部完成（绝非易事） ，有针对性的寻找有限深度的待测物，一台地下探测仪就会