空军场务技术研究中心
导读:
0 引言
对于有限大小的地质体，当中心埋深比其直径大很多时，他们在地面产生的磁场特征与球体磁场特征近似。地下未爆弹一般侵彻深度大于其直径。所以，可以将地下未爆弹近似为球体，通过分析球体磁场找到未爆弹磁心位置，从而为未爆弹的排除提供保障。
图1 某沙滩试验场实测图
磁异常正演能方便地计算出磁场三分量Zα、Hαx、Hαy，但在实际磁测中一般更易于精确测定总磁场的模量异常ΔT，ΔT是磁场总强度T与正常场T0的模量差，即：
磁异常总强度矢量Tα是磁场总强度T与正常场T0的矢量差，即：
根据矢量三角形的余弦定理：
式中，θ是Tα与T0间的夹角。根据式（1），上式可改写为：
对上式两端除以 |T0| 并取平方，则得：
当 |Tα| ≤ |T0|时，式（5）中的平方项可以略去。例如中纬度地区，|T0| =50000nT，若|Tα| ≤2000nT时，则（ |Tα| / |T0|)2 ≤0.0016，又因为ΔT≤ |Tα| ，故（ΔT/ |T0| )2 项也可略去。因此，式（5）可简化为：
式（6）表明：当磁异常强度Tα不大时，可近似把ΔT看作在T0方向上的投影。在相当大的区域内，T0的方向是不变的（10000km2内变化1°左右），因此可以把ΔT看作是Tα在固定方向上的投影。在实际地下未爆弹探测过程中，范围较小（一般在8m×8m范围内），ΔT与Tα成比例关系，可以直接反映未爆弹磁异常。
当探测场地的介质分布不变的情况下，首先采集没有未爆弹时场地的地磁场强度分布情况，作为正常场。该场地被未爆弹侵入以后，则地磁场强度的分布情况发生改变。由于未爆弹在侵入过程中没有发生爆炸，所以只在侵彻路线上的场地介质发生了变化，在实际探测过程中可以忽略。被侵入后场地的地磁场强度为正常场和磁异常的叠加。为了获得磁异常数据，只需将测得数据与正常场相减即可反映未爆弹产生的磁异常。通过磁场总强度相对值的等值线图，可以分析出磁心位置。
图2 本底等磁线图
图3 埋弹后等磁线图
采用本底扣除法，得到如图4的等磁线图，通过该图分析可以得到以下结论：
（1）未爆弹大致位于图中1、2区域；
（2）原场地磁干扰源基本消除，只剩下未爆弹产生的磁异常相对的等值线图；
图4 磁异常相对等值线图
通过多次试验，结果表明：水平位置误差小于0.1m，深度误差小于0.2m，满足地下未爆弹排除的精度要求。
在两次数据采集过程中，必须注意以下几点：
（1）两次测量的数据点位置必须一一对应，包括探测点的位置和高度；
（2）两次探测的地磁环境尽量保持一致，即周围没有出现新的磁性体；
（3）探测过程中不能携带任何铁磁性物质；
（4）由于叠加在地球的基本磁场随时间的变化而变化，这就需要磁测的同时，用相同的仪器作地磁日变修正。
