书名：井下电磁探测的阵列设计及应用
定价：52.0
ISBN：9787511479259
作者：刘长赞
版次：1
出版时间：2025-05

内容提要：
近年来，井下探测作为地球物理勘探的重要手段之一，能够更接近地下被探测对象，且不受地面介质干扰，受到了研究学者和工程人员的广泛关注。基于瞬变电磁法的井下探测系统以地下介质的电阻率为探测目标，对于电特性差异较大的地层裂缝、套管等具有高*性。本书介绍了瞬变电磁阵列优化设计方法以及相关的井下探测方法。这些方法将阵列信号处理技术引入瞬变电磁井下探测，通过优化设计瞬变电磁井下阵列，在接收端利用阵列加权信号处理提升信噪比，在发射端利用阵列合成磁场聚焦被测区域，能够有效提高井下瞬变电磁系统的探测性能。



作者简介：
刘长赞，西安石油大学电子工程学院讲师。2022年12月毕业于西北工业大学信息与通信工程专业，获得博士学位。长期从事于瞬变电磁、阵列信号处理、井下探测等相关领域研究，参与国家自然科学基金项目1项，出版专著1部，发表SCIEI论文10余篇，申请专利10项。

媒体评论：

本书聚焦现代井下电磁探测技术前沿，系统阐述瞬变电磁探测模型、阵列优化设计、MIMO电磁阵列及定向探测等核心技术，突破传统方法效率低、精度不足的局限。书中结合理论分析与工程案例（如救援井远探测、套管损伤检测），提供非接触式、高灵敏度、多维信息融合的探测解决方案，助力复杂地质环境下的*勘探与*监测。本书兼具学术深度与实践价值，是地球物理、地质工程等领域科研人员与工程技术者的*参考，为资源开发、灾害预警及地下工程建设提供创新技术支撑。

目录：

第1章绪论（1）

1.1井下电磁探测技术简介（1）

1.1.1井下探测技术（1）

1.1.2井下电磁探测技术（2）

1.1.3瞬变电磁探测技术（3）

1.2面临的挑战与机遇（4）

1.2.1面临的困难与挑战（4）

1.2.2研究现状与新的发展机遇（5）

1.2.3阵列技术在雷达等领域的发展现状（7）

1.3井下电磁阵列探测技术（10）

1.3.1井下电磁探测应用阵列技术的难点（10）

1.3.2井下电磁阵列探测技术的快速发展（11）

第2章井下电磁阵列探测技术基础理论（14）

2.1信号模型的建立与分析（14）

2.1.1井下电磁信号的特点（14）

2.1.2瞬变电磁井下探测信号模型（16）

2.1.3基于数学模型的信号特性解析（19）

2.2接收阵列信号处理方法（23）

2.2.1阵列信号解耦模型（23）

2.2.2拟合加权的基本原理与数学推导（24）

2.2.3不同场景下拟合加权方法的适用性验证（28）

2.3应用案例分析（30）

2.3.1救援井应用案例分析（30）

2.3.2救援井相对姿态识别方法（35）

2.3.3在实际应用中的效果与启示（40）

第3章井下电磁发射阵列聚焦探测技术（43）

3.1电磁发射阵列的结构与原理（43）

3.1.1发射阵列的结构特点解析（43）

3.1.2发射阵列信号模型构建及深度分析（44）

3.2电磁发射阵列的加权方法与成效（48）

3.2.1信噪比*的加权方法（48）

3.2.2加权方法性能的综合剖析（49）

3.2.3实验案例实证及效果研讨（51）

3.3电磁发射阵列合成磁场聚焦机制及应用（53）

3.3.1发射阵列井下磁场分布规律（53）

3.3.2合成磁场聚焦的实现方法（58）

3.3.3应用案例与性能优劣分析（66）

第4章电磁发射阵列优化设计方法（73）

4.1电磁发射阵列设计概述（73）

4.1.1阵列设计的*要性与难点分析（73）

4.1.2常用的阵列设计方法（75）

4.2基于子阵划分的阵列优化设计方法（76）

4.2.1发射阵列子阵划分信号模型（76）

4.2.2信噪比*阵列优化设计与验证（78）

4.2.3磁场聚焦阵列优化设计与验证（82）

4.3极小化发射阵列优化设计方案（87）

4.3.1极小化发射阵列结构（87）

4.3.2极小化发射阵列信号模型（89）

4.3.3极小化发射阵列优化设计方法（91）

4.3.4极小化发射阵列仿真与实验分析（94）

第5章MIMO电磁阵列探测方法与设计（100）

5.1MIMO阵列概述（100）

5.1.1MIMO技术研究现状（100）

5.1.2电磁MIMO阵列井下探测优势（101）

5.2空时通道分离方法（103）

5.2.1瞬变电磁阵列收发通道分析（103）

5.2.2MIMO瞬变电磁阵列信号模型（106）

5.2.3空时通道分离方法（108）

5.3MIMO电磁发射阵列优化设计（111）

5.3.1MIMO瞬变电磁阵列收发距离分析（111）

5.3.2MIMO瞬变电磁阵列优化设计（112）

5.4MIMO电磁阵列仿真与实验分析（115）

5.4.1实验环境与方案（115）

5.4.2通道分离结果分析（117）

5.4.3多通道加权信噪比分析（118）

5.4.4数值近似误差分析（121）

第6章井下瞬变电磁阵列技术的发展新趋势（123）

6.1定向探测技术（123）

6.1.1井下定向探测的背景与意义（123）

6.1.2井下电磁探测定向磁场分布解析（125）

6.2未来改进与发展方向探讨（132）

6.2.1技术融合趋势（132）

6.2.2新型材料与器件的影响（134）

6.2.3向高精度和智能化方向发展（136）

参考文献（138）