水下电场测量技术研究综述

摘要: 水下电场具有场源复杂、动态范围大、频带宽的特征, 高精度观测难度大, 对观测方式、测量传感器、仪器装备和信号处理方法均提出了较高要求。水下电场测量技术广泛应用于水下目标探测、地球物理勘探、深部地质构造研究和物理海洋等多个学科领域。文中简要回顾了水下电场测量技术发展历程; 总结了国内外研究现状; 归纳了水下电场测量技术研究中的关键问题与难点; 综述了水下电场测量技术相关设备、平台和信号处理方法; 分别列举了在水下目标探测、地球物理勘探、深部地质构造研究和物理海洋观测等多个学科领域代表性的应用案例; 分析了当前水下测量技术存在的问题与不足; 在此基础上展望了技术发展前景, 提出了部分建设性建议

。http://sxwrxtxb.xml-journal.net/cn/article/doi/10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0070

水下电场测量技术借助高灵敏度电场传感器观测水下电场分布, 经信号处理获取电场特征规律。根据应用场景的不同, 水下电场测量技术面向不同的场源观测, 水下目标电场检测面向电磁隐身、水下目标识别等国防领域; 地球物理领域的海洋可控源电磁场和大地电磁天然场源, 应用于如油气、天然气水合物、多金属硫化物和淡水等资源勘探, 以及洋中脊、海底火山及俯冲带等深部地质构造研究; 运动海水感应电场面向物理海洋领域的水体研究。以上应用均建立在高精度水下电场测量基础上, 因此水下电场测量技术一直是相关领域的基础、前沿和热点问题。水下电场测量技术至今发展近2个世纪, 取得了长足进展, 在诸多领域得到广泛应用。文中旨在综述水下电场测量技术, 概括其发展历程, 介绍其相关的电场传感器、放大器、测量设备、观测方式以及信号处理等关键技术, 列举了多个代表性的应用案例, 并总结了当前的存在问题, 展望了未来发展趋势。