近年來,隨著無人機技術的飛速發展和航磁設備的小型化,航磁探測技術與無人機結合逐漸成為可能,彩虹三無人機航磁系統的成功作業證實了無人機航磁技術的可行性。但彩虹三的造價成本和運營成本過高也成為其弊端。因此,輕量化、專業化的無人機航磁平臺將會是未來的趨勢。 1.2 建設目標 ? 建設專業的無人機航磁探測系統? 滿足航空物探規范以及未來即將推出的無人機航空物探規范? 以實際航磁作業應用為目標? 提升整體航磁技術理論和實踐水平? 良好的保障和維護,*證設備的長期穩定 3 4 2 解決方案 2.1 系統原理簡述 地球本身就是一個巨大的磁體,在地球表面會呈現緩慢梯度變化,同時,地球表面不同磁場特性的物質,如巖石、礦體、人造設備等也會導致地磁場的劇烈變化,通過對一個區域的磁異常變化檢測和描述,可以有針對性的實現物質探測和目標尋找等目的。 2.2 總體方案設計 傳感器 2 設備重量 894g 傳感器間距 1m 本系統采用航磁測量系統作為系統核心,對航磁探測所需各項數據進行采集和匯總,同時通過飛行中不斷采集所得數據。測量系統包含以下模塊:數據收錄采集模塊,三分量數據測量模塊,磁補償模塊,高度計模塊,北斗模塊。傳感器 1 數采內置 GPS,數據傳輸接口 5 2.2.1 測量模式 測量模式下,分為三個步驟:準備階段、測量階段、結果處理階段。 (一) 準備階段搭建地磁日變觀測站;將航磁系統連接測試,*證系統正常運行; 開啟磁力儀,飛機起飛前開始采集; (二) 測量階段實時觀測飛機運行軌跡,*證飛機按測線規劃飛行;觀測地磁日變情況,當連續出現變化時,應密切注意其變化; (三) 結果處理段結果處理方面主要利用已有數據對野外實測數據進行數據導出與編輯、壞點剔除、測線切割與合并、噪聲壓制、網格化、異常分離與增強等處理。 2.3 硬件系統設計 MAG-DN20G4 無人航磁測量系統組成部分: 1. 搭載平臺:航磁專業版電動四旋翼無人機(含航磁穩定套件,安裝套件,北斗高精度定位模塊) 2. 航磁部分:MagDrone R3航磁測量系統 (含磁探頭兩套,數據采集器,內置GPS,預留配件接口) 3. 磁補償:定制款磁通門補償系統 4. 高度計:雷達高度計 5. 處理軟件:RGIS磁數據處理軟件 6. 地面磁基站:高精度Overhauser磁力儀。 2.3.1 航磁部分 航磁測量系統工作參數電源 12 V 工作溫度 -20°C to +50°C 工作重量(調查工具包) 894 g 含電池總體功耗 400 mA 浪涌電流 2000 mA 數據記錄器功率輸入 電池11.1V,1950 mAh 6 傳感器輸入 內部模擬用戶界面 啟動/停止按鈕;狀態LED 調查模式 起飛前開始,著陸后停止采樣率 200 Hz 內部存儲器 2 GB,適合24 小時不間斷記錄磁通門參數**環境場 ±75,000 nT 規定的測量范圍 ±75,000 nT 分辨率 <0.3 nT 噪聲 ﹤20pT/ Hz@1Hz 溫度漂移 ﹤0.3nT/K 尺寸 ? 35×365mm IP IP65 系統組成部分: 1. 兩個探頭 集成在碳纖維固定套件 2. 數據采集器 集成在碳纖維固定套件 3. 采集器預留額外的接口,支持配件擴展 4. 串行轉換器 5. 串行電纜 6. 兩11.1V、1950毫安時電池 7. 電池充電器 7 8. 配件包 2.3.2 搭載平臺部分多旋翼無人機技術參數 1、總體性能四旋翼無人機,其**特點是航時長,載重大,飛行控制距離遠,抗風性能強(六*風),具備雨、雪天工作能力!是一款針對航空磁測研發改進的搭載平臺。支持搭載多種任務設備,支持集成多種傳感器。預留功能拓展接口, 可應對突發狀況臨時掛載特種設備。無人機是為搭載航磁系統做過改裝,材質為特殊工藝,發動機及旋翼使用特殊材料進行屏蔽,提供航磁安裝解決方案,定制的航空磁力儀指定型號安裝套件,穩定套件。劉凌18510525249