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Assinaturas de sinais de radar de alvos simples e de modelos de alvos complexos: um estudo na banda X em câmara anecóica.Guilherme Gomes Peixoto 04 December 2006 (has links)
Este trabalho apresenta um estudo de assinaturas de sinais de radar de alvos de geometrias simples e complexas, na faixa de freqüências de 8 - 12 GHz (banda X). Os alvos de geometrias simples estudados são: esfera, placa plana, disco, cilindro, cone e refletores de canto (diedros e triedro). Como alvo de geometria complexa caracterizado tem-se o modelo em escala da aeronave ERJ-145. Os diagramas de refletividade são obtidos em câmara anecóica, na condição quase-monoestática. A calibração do sistema de medidas, na banda X, é realizada pelo uso de uma lente de Luneberg e uma placa plana. Apresenta-se um amplo e detalhado arquivo de diagramas de RCS (Radar Cross Section), dos alvos de geometrias simples, cujas informações apóiam a caracterização do alvo de geometria complexa. A redução de RCS é também avaliada considerando-se os parâmetros geometria do alvo e a aplicação de Material Absorvedor de Radiação Eletromagnética (MARE). Entre os resultados coletados pode-se mencionar que o diedro de 50 apresenta uma redução de RCS, no ângulo de 0o, de 94% em relação ao diedro de 90, devido à contribuição da geometria. É também observado que a aplicação de MARE no diedro de 90 promove uma redução da sua RCS de 99%, em 10 GHz. A caracterização do modelo da aeronave ERJ-145 mostra a complexidade da análise de diagramas de RCS de alvos complexos.
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Proposta de metodologia para utilização de componentes não qualificados em sistemas microprocessados para aplicações espaciais.Tamara Menezes Arruda 08 April 2009 (has links)
As memórias são de fundamental importância no computador de bordo de um satélite, uma vez que são responsáveis por armazenar as informações necessárias para o funcionamento correto do mesmo, além dos dados coletados pela carga útil do satélite. Este trabalho propõe uma metodologia e aplicação da mesma em um sistema de memória, de tal forma que, através de passos bem definidos, possibilite a utilização de componentes de memórias não qualificadas para área espacial, com o grau de confiabilidade especificado. Uma etapa baseada no processo de screening foi utilizada como parte integrante de um programa de confiabilidade conduzido na fase de projeto e desenvolvimento do computador de bordo. Na aplicação, um lote mínimo de memórias SRAMs de categoria industrial projetada sem levar em conta efeitos do ambiente espacial (não possuindo garantia do fabricante para operar no espaço) foram submetidas a screening.A metodologia utiliza a aplicação da técnica de screening com a finalidade de conhecer as características de confiabilidade desses componentes e a eliminação de componentes defeituosos. Uma outra etapa abordada na metodologia é o aumento da confiabilidade no desenvolvimento do módulo de memórias SRAMs para o computador de bordo, utilizando os componentes que sobreviveram ao screening. Finalmente, é proposta uma etapa de validação do desenvolvimento do aumento da confiabilidade do módulo, utilizando o método de injeção de falhas. Os resultados conseguidos através da aplicação da metodologia aos módulos de memória SRAM demonstram que a metodologia proposta pode vir a ser uma eficiente ferramenta de projeto a ser utilizada no desenvolvimento de sistemas espaciais.
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Comportamento da permissividade e permeabilidade complexas, de 2 a 18 GHz, de absorvedores de micro-ondas à base de ferro carbonila e ferrita de MnZn.Adriana Medeiros Gama 20 August 2009 (has links)
O principal objetivo deste estudo é contribuir para uma maior compreensão da interação de aditivos magnéticos com a onda eletromagnética, na faixa de micro-ondas (2-18 GHz), de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE). Nesse sentido, este trabalho mostra o comportamento eletromagnético de diferentes tipos de MARE à base de ferrita de MnZn, ferro carbonila e suas misturas em uma matriz de silicone. Ênfase foi dada na determinação dos parâmetros permissividade e permeabilidade complexas, na faixa de 2 a 18 GHz e refletividade entre 8,2 - 12,4 GHz. Para a determinação dos parâmetros complexos foi estabelecida uma metodologia de medidas via técnica de guia de ondas coaxial. A partir dos resultados obtidos observa-se, por exemplo, que no caso da permissividade, a ferro carbonila interage prioritariamente com o campo elétrico da onda incidente, por meio do componente de armazenamento, já que o componente de perdas do campo elétrico é desprezível. Já, a ferrita de MnZn estudada mostra variação dos componentes de armazenamento e de perdas com o aumento da concentração de aditivo no MARE e da frequência de medida. Quanto à permeabilidade, verifica-se que a amostra de MARE à base de ferro carbonila apresenta os maiores valores (1,0 a 2,2), ou seja, este aditivo interage mais intensamente com o campo magnético da onda do que a ferrita MnZn (0,7 a 1,8). Medidas de refletividade de amostras de MARE, experimentais ou simuladas, obtidas pelo uso dos aditivos puros como das suas misturas apresentam bons resultados (70 - 99% de atenuação da radiação incidente). Verifica-se, ainda, que esses materiais comportam-se como absorvedores de micro-ondas do tipo ressonante. Os resultados também confirmam que a atenuação da radiação incidente é dependente da proporção dos aditivos magnéticos, da espessura da amostra e da frequência. Estudos comparativos de medidas de refletividade experimentais e simuladas mostram boa concordância, indicando que a simulação é uma ferramenta de apoio à otimização do processamento de MARE, contribuindo para a redução de custos e de tempo de processamento.
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Caracterização da anisotropia na permissividade complexa em compósitos de fibra de carbono.Francisco Eduardo de Carvalho 22 December 2009 (has links)
A caracterização da anisotropia na permissividade relativa complexa do Compósito de Fibra de Carbono (CFC) tornou-se importante para avaliar os efeitos diretos e indiretos causados por impacto de raio em aeronaves construídas com esse material. Esta importância está associada à relação que existe entre a blindagem eletromagnética utilizada para proteger os equipamentos de bordo e a permissividade do CFC. Devido a estas relações e sua relevância para a indústria aeronáutica, foi realizada uma extensa investigação da permissividade do CFC. Foram medidas as partes real e imaginária (e' e e") da permissividade na faixa de freqüência de 1 kHz a 10 MHz, a 25C, a partir de amostras cilíndricas extraídas de uma mesma placa multicamadas de CFC, com seus eixos ortogonais entre si e paralelos aos eixos cartesianos. Os resultados destas medidas foram compilados em uma base de dados para serem utilizados em um software de simulação baseado no Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD). Como resultado, foi possível representar em três eixos o campo próximo e a intensidade da energia eletromagnética a que pode ser submetida uma estrutura de CFC com geometria arbitrária no espaço tridimensional de uma placa de CFC do material iluminada pela componente elétrica. Além disso, foi observada a anisotropia entre os planos YZ e YX, apontando que a maior anisotropia ocorre na direção do eixo Y. O material analisado apresentou baixas perdas, com e" tendendo assintoticamente a zero.
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Caracterização de configurações para planos de terra e retorno de corrente em aeronaves não-metálicasMarina Guimarães Sousa 22 June 2009 (has links)
A tendência atual aponta para a substituição gradativa do alumínio pelos materiais compostos. No entanto, apesar das vantagens de peso e rigidez, os materiais compostos apresentam algumas desvantagens em relação ao alumínio, principalmente no quesito características elétricas. Nesse contexto, este trabalho tem o intuito de avaliar soluções para o retorno da corrente de alimentação de equipamentos elétricos, para aeronaves construídas com fuselagem de material composto. Desta forma, os requisitos de redução de peso e rigidez seriam cumpridos, assim como aqueles requisitos referentes à alimentação e operação de equipamentos eletrônicos. Há também a preocupação em relação à proteção da aeronave com fuselagem de material composto contra raios, pois este material é mais susceptível a danos devido a impacto direto da corrente característica de raios que o metal. Foi considerada neste trabalho a potencialidade de uma estrutura metálica interna à fuselagem de composto ser atingida por um raio, após dano na estrutura, por ser muito mais condutiva. Assim, planos de retorno de corrente metálicos, internos à fuselagem de composto serão apresentados, e a forma de avaliação das estruturas indicadas será a sua resposta em relação à injeção de correntes de descargas atmosféricas, usando um programa de simulação de efeitos eletromagnéticos. A distribuição da corrente de uma descarga atmosférica ao longo da malha é importante para a proteção dos equipamentos internos - tanto em relação ao aumento momentâneo do pontencial do "terra" dos equipamentos aterrados, quanto em relação aos efeitos indiretos causados por esta corrente dentro da aeronave, ambos diretamente relacionados à amplitude e variação no tempo da corrente que passa por um ponto. Cada composição de elementos metálicos apresenta uma forma diferente de distribuir a corrente proveniente de uma descarga, a serem analisadas e comentadas no texto.
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UMA PROPOSTA DE ABORDAGEM HISTÓRICO-EXPERIMENTAL DA LEI DE INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA DE FARADAY À LUZ DA TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVALabas, Marlon 09 September 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The physics teaching has been done, especially in high school, by presenting concepts,equations and laws that serve to explain and to model phenomena of nature. It is very
common that this approach only happens in the theoretical scope, which, in most situations,requires a great effort of abstraction by the students. Although the experimentation represents an important part and not dissociated from the teaching of science, the absence of a systematic
realization of this type of activity is common in the physics teaching. Recognizing this problem, in this paper we present results of the inclusion of experimental activities and computational simulation, applied to teaching and approach of concepts related to the Faraday's law of electromagnetic induction. The theoretical basis adopted in this type of approach was the theory of meaningful learning of Ausubel and we evaluated qualitatively the student learning using the elaboration of conceptual maps before and after the approach to the subject in question, similar to what is proposed by Novak. The didactic proposal was initially offered to 51 students of two classes of third grade of high school of Escola de Educação Básica Barão de Antonina, located in Mafra - SC, in the academic year 2015. The total time for the implementation of this proposal was 10 lessons of 45 minutes each. We will see that the use of this teaching strategy and evaluation yielded beautiful works, conceptual advances and evidence of significant learning by the students. Finally, those teaching practices also served to the organization of a handbook for high school teachers, a product of this master degree, which includes: lesson plans, texts of support, experimental scripts and description of experimental kits. / O ensino de Física vem sendo realizado, especialmente no Ensino Médio, mediante a apresentação de conceitos, equações e leis que servem para explicar e modelar fenômenos da natureza. Sendo muito comum que essa abordagem aconteça somente no âmbito teórico, o que, na maior parte das situações, solicita um grande esforço de abstração por parte dos alunos. Ainda que a experimentação represente uma parte importante e não dissociada do ensino de ciências, a ausência de uma realização sistemática desse tipo de atividade é comum no ensino da Física. Reconhecendo esse problema, nesse trabalho apresentamos resultados da inclusão de atividades experimentais e simulação computacional, aplicadas para o ensino e abordagem de conceitos relacionados à lei da indução eletromagnética de Faraday. A base teórica adotada nesse tipo de enfoque foi a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel e avaliamos qualitativamente a aprendizagem dos alunos utilizando a elaboração de mapas conceituais, antes e depois da abordagem do assunto em questão, algo similar ao que propõe Novak. A proposta didática foi oferecida inicialmente a 51 estudantes de duas turmas de terceiras séries do Ensino Médio da Escola de Educação Básica Barão de Antonina, localizada em Mafra – SC, no ano letivo de 2015. A carga horária total para a execução da proposta foi de 10 aulas de 45 minutos cada. Veremos que o uso dessa estratégia de ensino e avaliação rendeu belos trabalhos, avanços conceituais e evidências de aprendizagem significativa por parte dos alunos. Finalmente, as práticas didáticas também serviram para a organização de um manual destinado a professores do Ensino Médio, um produto deste mestrado, o qual inclui: planos de aula, textos de apoio e roteiros e descrição de kits experimentais.
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Transmissores apreendidos em estações de radiodifusão clandestinas (Rádios Piratas) - aspectos periciais e forenses. / Equipments seized in illegally broadcasting stations (Pirate Radios) - forensic examinations aspects.Marcos Eduardo de Ávila 25 September 2012 (has links)
Diariamente uma batalha de grandes dimensões é travada em cidades espalhadas por todo o Brasil envolvendo, de um lado, milhares de estações de radiodifusão que operam clandestinamente (Rádios Piratas) e, de outro, órgãos responsáveis pela fiscalização e repressão da atividade ilegal. Os equipamentos irregularmente instalados, apreendidos nessas estações, são enviados aos laboratórios da criminalística para que sejam efetuados exames periciais, cumprindo o rito legal. Neste trabalho são abordados os aspectos forenses e periciais relativos ao tema realizando-se ainda uma análise técnica dos transmissores apreendidos pela Polícia Federal na Região Metropolitana de São Paulo quanto às suas características construtivas, potência e frequência permitindo uma avaliação quanto à potencialidade lesiva destes equipamentos, tomando como base informações extraídas de seiscentos e sessenta exames periciais do Departamento de Polícia Federal realizados pelo autor e por outros peritos criminais federais entre os anos de 2008 e 2011. / Daily, a battle of great proportions is engaged in cities throughout the country involving, on one hand, thousands of broadcasting stations illegally installed (Pirate Radios), and on the other, public entities in charge of monitoring and of the prosecution of such illegal activities. Improperly installed equipment are seized in these stations and sent to Criminalistics Laboratories of the Forensic Institutes for examination, thus fulfilling the legal requirements. The present dissertation deals with the forensic examination aspects of such seizures. The technical aspects of the transmission equipment arrested by the Brazilian Federal Police in the São Paulo Metropolitan Region were analyzed as to its various characteristics, such as workmanship involved, potency and frequency in order to evaluate among other things the potential damage caused by such equipment. The study was based on information obtained from six hundred and sixty forensic examination reports issued by the Forensic Examiners of the Brazilian Federal Police Department, including reports written by the author, between the years of 2008 through 2011.
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Avaliação experimental das perturbações causadas por diferentes tipos de sistema de controle em usinas eólicas / Experimental Evaluation of Troubles Caused by Excitation Control System of Wind Power Plants and their Impacts on the Electric Power SystemLuís Cláudio de Matos Lima Júnior 27 August 2013 (has links)
Com o déficit de energia que atualmente preocupa o setor elétrico brasileiro, ameaçando os consumidores com a possibilidade de novos racionamentos, surge a perspectiva de aumento de produção de energia, através da criação de usinas eólicas para suprir essa demanda. Entretanto, esta forma de geração, sabidamente, provoca distorções na qualidade de energia fornecida, principalmente quanto à geração de harmônicas, que acabam por interferir diretamente nas cargas podendo provocar danos a equipamentos e instalações. Por esse motivo, este trabalho visa analisar a contribuição desse tipo de geração no sistema elétrico e discutir, com base em estudos experimentais realizados em modelos de aerogeradores e diretamente em unidades geradoras instaladas em plantas de geração eólica, as perturbações harmônicas geradas pelo controle de tensão e frequência do sistema. A metodologia utilizada será a de medição das distorções harmônicas, através de analisadores de qualidade de energia, instalados primeiramente em modelos laboratoriais dos principais tipos de aerogeradores existentes no mercado, medindo as perturbações em diversas situações de carga, obedecendo ao estabelecido na norma NBR-IEC- 61400-21/2010 Medição e Avaliação da Qualidade de Energia de Aerogeradores Conectados a Rede. / With the energy deficit that currently worries the Brazilian electric sector, threatening consumers with the possibility of further rationing comes the prospect of increased energy production through the creation of wind farms to meet this demand. However, this form of generation is known to distort the quality of power supplied, especially as the generation of harmonics, which ultimately interfere directly in the loads can cause damage to equipment and facilities. Therefore, this study aims to analyze the contribution of this type of generation on the electrical system and discuss, based on experimental studies in directly generating units installed in wind generation plants, disturbances generated by harmonic voltage and frequency control system. The methodology will be the measurement of harmonic distortion through power quality analyzers, installed primarily in laboratory models of the main types of wind turbines on the market, measuring disturbances in various loading conditions, obeying the established standard NBR-IEC-61400-21/2010 - Measurement and Evaluation of Power Quality of Wind Turbines Connected Network.
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Desenvolvimento de um conjunto de modelagem de alta resolução para os métodos eletromagnéticos indutivosMELO, Alberto Leandro de January 2004 (has links)
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Previous issue date: 2004 / A Modelagem Eletromagnética Analógica tem sido uma poderosa ferramenta no estudo das respostas eletromagnéticas de uma grande variedade das técnicas de levantamentos e de modelos geológicos. Nas aplicações de métodos eletromagnéticos nas investigações de contaminação no subsolo, recentemente em grande demanda, são obtidas anomalias muito baixas (da ordem de 0,01% do campo primário). Com o objetivo de estudar em laboratório os problemas de levantamentos eletromagnéticos para alvos de baixo número de indução, um conjunto de modelagem em escala reduzida de alta sensibilidade, foi projetado e construído. Este conjunto opera na faixa de freqüência de 1 kHz até 1 MHz com excelente linearidade. O transdutor de transmissão gera suficiente densidade de fluxo magnético com corrente de até 3 App (pico a pico) circulando nele. O sistema de recepção, isto é, o conjunto de bobinas receptoras mais o pré-amplificador acoplado apresenta sensibilidade 3 V/A/m na freqüência de 10 kHz com inclinação de 20 dB/dec de freqüência. A alta sensibilidade do sistema de recepção combinada com a boa capacidade de geração do sistema transmissor, permite alcançar a resolução de 0,025% do campo primário. O conjunto dispõe ainda, de um sistema mecânico que permite posicionar o sistema de transdutores (transmissor e receptor) em posições arbitrárias com resolução de 1 mm e precisão de 0,05 mm. A precisão no deslocamento linear do sistema de sonda numa linha de 1715 mm de comprimento é alcançada por meio de um motor de passo controlado por um microcontrolador, que é rigidamente acoplado a um fuso que converte o movimento angular do motor em movimento linear. Com este conjunto, é possível simular uma grande variedade de técnicas de levantamentos eletromagnéticos no formato Slingram, isto é, dipolo-dipolo. Além da boa resolução mecânica e boa resolução de medida eletromagnética do conjunto, todo o processo de controle e aquisição de dados é operacionalizado por meio de um computador mestre. / Electromagnetic analog modelling has been a powerful tool to study the electromagnetic response of a great varieties of survey techniques of different geological models. In the applications of The electromagnetic methods in the investigations of subsurface contaminations of in great demand recently, very low anomalies (of the order of 0.01% Hp) are obtained. To study in the laboratory the problems of the electromagnetic surveys of low induction number targets, an electromagnet reduced scale model set-up is designed and construed. This set-up operates in the frequency range off 1 kHz to 1 MHz. The developed transmitting system generate a high magnetic flux density by passing a 3 AP-P current in it. The receiving system, consist of a set coils and amplifier coupled in it, has a sensibility of 3 V/A/m at 10 kHz with gradient of 20 dB/dec frequency. The overall resolution of the set-up is 0.025% HP, obtained due to the high sensitivity of the received system to generate primary field. The set-up also has a very precise mechanical system that permits locate the coils at any arbitrary position with a resolution of 1 mm and a precision 0.5 mm. The Tx-Rx system cam be moved linearly with great precision up to 1715 mm in length, by rotating a spindle employing a microprocessor controlled stepper motor attached to it. With set-up, it is possible to simulate a great variety of electromagnetic survey techniques of Slingram systems, that is dipole-dipole configurations. Besides good mechanical and electromagnetic measurements resolutions; all the process of data acquisition and other operations in the set-up cam be controlled through a computer.
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Tomografia eletromagnética para caracterização de reservatórios de hidrocarbonetosBAPTISTA, João Júnior 03 October 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003 / ANP - Agência Nacional do Petróleo / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Na produção de petróleo é importante o monitoramento dos parâmetros do reservatório (permeabilidade, porosidade, saturação, pressão, etc) para o seu posterior gerenciamento. A variação dos parâmetros dinâmicos do reservatório induz variações na dinâmica do fluxo no reservatório, como por exemplo, perdas na pressão, dificultando o processo de extração do óleo. A injeção de fluidos aumenta a energia interna do reservatório e incrementa a pressão, estimulando o movimento do óleo em direção aos poços de extração. A tomografia eletromagnética poço-a-poço pode se tomar em uma técnica bastante eficaz no monitoramento dos processos de injeção, considerando-se o fato de ser altamente detectável a percolação de fluidos condutivos através das rochas. Esta tese apresenta o resultado de um algoritmo de tomografia eletromagnética bastante eficaz aplicado a dados sintéticos. O esquema de imageamento assume uma simetria cilíndrica em torno de uma fonte constituída por um dipolo magnético. Durante o processo de imageamento foram usados 21 transmissores e 21 receptores distribuídos em dois poços distanciados de 100 metros. O problema direto foi resolvido pelo método dos elementos finitos aplicado à equação de Helmhotz do campo elétrico secundário. O algoritmo resultante é válido para qualquer situação, não estando sujeito às restrições impostas aos algoritmos baseados nas aproximações de Born e Rytov. Por isso, pode ser aplicado eficientemente em qualquer situação, como em meios com contrastes de condutividade elétrica variando de 2 a 100, freqüências de 0.1 a 1000.0 kHz e heterogeneidades de qualquer dimensão. O problema inverso foi resolvido por intermédio do algoritmo de Marquardt estabilizado. A solução é obtida iterativamente. Os dados invertidos, com ruído Gaussiano aditivo, são as componentes em fase e em quadratura do campo magnético vertical. Sem o uso de vínculos o problema é totalmente instável, resultando em imagens completamente borradas. Duas categorias de vínculos foram usadas: vínculos relativos, do tipo suavidade, e vínculos absolutos. Os resultados obtidos mostram a eficiência desses dois tipos de vínculos através de imagens nítidas de alta resolução. Os tomogramas mostram que a resolução é melhor na direção vertical do que na horizontal e que é também função da freqüência. A posição e a atitude da heterogeneidade é bem recuperada. Ficou também demonstrado que a baixa resolução horizontal pode ser atenuada ou até mesmo eliminada por intermédio dos vínculos. / In the oil production it important the monitoring of the reservoir parameters (permeability, porosity, saturation, pressure, etc) for its management. Changes in the reservoir dynamic parameters induce variations in reservoir flow, as for example, losses in the pressure, making it difficult the process of extraction of the oil. The fluid injection increases the internal energy and pressure of the reservoir, stimulating the movement of the oil in the direction of the extracting wells. The crosswell electromagnetic method can become in efficient technique in monitoring the injection processes, considering the fact that the percolation of conductive fluid through the sediment is a very sensitive. This thesis presents the results of a very efficient algorithm of electromagnetic tomography applied to synthetic data. The imaging scheme assumes a cylindrical symmetry around a source consisting of a magnetic dipole. During the process of imaging we used 21 transmitters and 21 receivers distributed within two wells 100 meters apart. For the forward problem solution it was used the finite element method applied to the Helmholtz equation for the secondary electric field. It will be demonstrated that the algorithm obtained is not under restrictions imposed by Born and Rytov approximations, therefore, the algorithm can be efficiently applied for any situation as a electric conductivity contrasts as large as 2 to 100, frequencies as 0.1 to 1000.0 kHz and scatterers of any dimensions. The inverse problem was solved using the stabilized Marquardt scheme. This scheme employs a technique that seeks the solution iteratively. The inverted synthetic data, with added Gaussian noise, are the magnetic vertical component, separated in its respective real (in-phase) and imaginary (quadrature) parts. Without constrains, the inverse tomography problem is totally unstable. To stabilize the inverse solution, absolute and relative constraints have been used. The use of these constraints allows producing high definition images. The results show that the resolution is better in the vertical direction than the horizontal and it is also a function of source operating frequency. The position and attitude of the target are recovered well. These results show that constraints can attenuate or eliminate the poor resolution.
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