团队采用超低空航磁探测技术在掩埋目标搜探中的应用研究成果发表在IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters

2025年02月20日

团队在航磁探测领域取得了新的研究进展，针对掩埋小目标易被复杂背景磁场（地磁梯度、载体平台共模噪声）干扰的问题，构建垂向梯度航磁探测系统TRU100-23，并引入小波熵降噪算法实验弱磁信号提取。相关研究成果以“Sensitive Aeromagnetic System for Unexploded Ordnance Detection With High Detection Accuracy and Range”为题目，于2025年2月收录于国际著名期刊IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，沈莹教授为论文的第一作者，高俊奇教授为论文的通讯作者。

通过旋翼无人机搭载磁力仪设备快速扫测潜在掩埋小目标区域，能够最大限度降低作业风险的同时提高作业效率。研发基于旋翼无人机搭载标量传感器的航磁梯度探测系统TRU100-23，实验结果表明，经过差分处理能够有效降低载体平台的共模噪声以及地磁梯度的影响，系统动态噪声水平Si=0.013 nT，达到航磁规范一级标准。在信号处理方面采用基于‘sym6’小波基的4层小波分解的小波熵降噪算法，成功将信噪比SNR=-0.78 dB提升至SNR=8.46 dB，显著提高了弱磁信号的提取能力。在探测性能评估方面，系统对8种典型未爆弹的极限探测能力进行了量化测试：对于长17 cm，质量0.3 kg的H30炮弹，最大探测距离H=120 cm；对于长度240 cm，质量25.8 kg的120毫米口径航弹，最大探测距离H=550 cm。这种检测能力满足靶场实际检测的需求。此外，我们通过50组测试对系统的检测性能进行了评估。在450 m2的区域内随机放置四种类型的未爆弹，经统计该系统的正确检出率为94.5%，同时保持2%的误报率。在探测效率方面，系统具备较高的探测效率，完成450 m2区域的扫测仅需270 s，数据处理时间仅为60 s。本研究成果表明，TRU100-23系统在确保作业安全性的同时，显著提高了探测效率，其优异的探测性能完全满足靶场实际检测需求，为未爆弹探测提供了一种高效可靠的技术手段。