旋翼無人機(jī)航磁測量系統(tǒng)方案
近些年來，隨著小型化技術(shù)如自動(dòng)駕駛儀的成熟和適用，民用領(lǐng)域無人機(jī)應(yīng)用顯著增加。
在地球物理測量方面，無人機(jī)可用來執(zhí)行航空地球物理調(diào)查，尤其是在探礦區(qū)域進(jìn)行航空測
量地磁場的空間變化可以進(jìn)一步了解區(qū)域礦產(chǎn)的潛力。無人機(jī)可以承擔(dān)在偏遠(yuǎn)，危險(xiǎn)或載人
飛機(jī)測量成本比較昂貴地區(qū)的地球物理測量，具有效率高，成本低，飛行安全等特點(diǎn)。
旋翼無人機(jī)航磁測量系統(tǒng)方案利用
航空磁力儀(磁飽和式、質(zhì)子旋進(jìn)式光泵式等)，在空中測定總磁場強(qiáng)度 T 或總磁場異常Δ
T 或 T 的梯度等，從而普查磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造等問題。航空磁測具有速度快、精度高、
不受地表干擾及自動(dòng)化程度高，對研究不同高度磁場等特點(diǎn)。在進(jìn)行普查和勘探大型油氣田
和鐵礦床時(shí)廣泛使用。
飛機(jī)推薦:無人直升機(jī)
Beijingzho
ngkescience andtechnology developmentCO.,Ltd.
技術(shù)規(guī)格 1.1 外型尺寸
1) 機(jī)長：1778mm；
2) 機(jī)寬：508mm；
3) 機(jī)高：711mm-1100mm；
4) 主旋翼直徑：2146mm。
1.2 技術(shù)參數(shù)
1) 凈重：16kg；
2) 有效載荷：12kg+4L燃油；
3) 大升限：2400m；
4) 續(xù)航時(shí)間：50-70min；
5) 巡航速度：10-80 km/h；
6) 任務(wù)半徑：40km；
7）抗風(fēng)能力：5級風(fēng)以內(nèi)起降，4級風(fēng)以內(nèi) 作業(yè)；
8）動(dòng)力系統(tǒng)：雙缸、風(fēng)冷、80cc發(fā)動(dòng)機(jī)；
9）燃料：汽油/機(jī)油混合燃料；
10）環(huán)境溫度：-20~+60℃；
11）相對濕度：10-80%；
12）轉(zhuǎn)場設(shè)置時(shí)間：≤20min。
2．三軸隨動(dòng)云臺(tái)（相機(jī)）設(shè)備
設(shè)備特點(diǎn)：優(yōu)良工藝，控制；三軸隨動(dòng)跟蹤，同步消除平臺(tái)震動(dòng)，使傳感器隨動(dòng)自如、 防止抖動(dòng)，是各種傳感器平穩(wěn)工作的有力保證。
可搭載傳感器：數(shù)碼照相機(jī)、紅外成像儀、多光譜相機(jī)、無線擴(kuò)音器、大氣采樣儀、視頻實(shí) 時(shí)傳輸系統(tǒng)等。
技術(shù)參數(shù)
重量 2Kg
荷載 4~6Kg
水平轉(zhuǎn)動(dòng) 270o
俯仰轉(zhuǎn)動(dòng) 270o
旋轉(zhuǎn) 360o
3.導(dǎo)航與控制系統(tǒng)
1) 采用自研自動(dòng)駕駛儀執(zhí)行任務(wù)，用于控制飛機(jī)完成起飛、降落、巡航、任務(wù)等功能；
2) 具有飛行前任務(wù)規(guī)劃、通過地面站軟件在飛行過程中實(shí)時(shí)修改航路點(diǎn)的功能；
3) 內(nèi)置傳感器：采用MEMS 三軸陀螺、三軸加速度計(jì)、氣壓計(jì)和GPS 模塊；
4) 緊急狀態(tài)處理：具有GPS 丟星、低電壓、通訊鏈路中斷、遙控鏈路中斷等故障處理功能。
4.全模式下應(yīng)用：地形勘察、遙感航測、中繼通訊平臺(tái)等人力無法完成或
危險(xiǎn)系數(shù)相對較高的工作場合。
1）可實(shí)現(xiàn)全起飛、航路點(diǎn)飛行、降落；
2）可以預(yù)設(shè)多達(dá)255個(gè)直升機(jī)任務(wù)模式飛行航路點(diǎn)，完成超視距全飛行；
3）任務(wù)模式飛行中可上傳新任務(wù)，飛行命令；
4）任務(wù)模式飛行中可隨時(shí)執(zhí)行返回home點(diǎn)安全降落的命令，在通訊中斷的情況下可自動(dòng)返 回基地；
5）可以根據(jù)用戶需要搭載任務(wù)設(shè)備；
6）配備的飛行記錄儀能夠記錄直升機(jī)的所有飛行相關(guān)數(shù)據(jù)（黑匣子）。
磁測系統(tǒng)推薦:GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀
旋翼無人機(jī)航磁測量系統(tǒng)方案磁力儀的安裝方式為:懸掛 2 米電纜的吊艙-鳥。
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀配置方式： 主要有：無人機(jī)、固定翼和直升機(jī)配置。 在直升機(jī)上，機(jī)頭上安裝刺狀桿，磁力儀安裝到刺狀桿上與機(jī)身的電氣系統(tǒng)相連。 在固定翼飛機(jī)上，安裝一個(gè)或多個(gè)傳感器在翼尖吊艙，固定翼調(diào)查系統(tǒng)具有傳感器無顫噪效 應(yīng)，分辨率和小的航向誤差等。 在無人直升機(jī)上，安裝吊艙-鳥，這種方式的好處是無需使用磁補(bǔ)償系統(tǒng)，完全屏蔽飛機(jī)元 器件對磁力儀造成的干擾。可以很好的屏蔽恒定場，渦輪場產(chǎn)生的磁干擾。
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀有效的無人機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1 一個(gè)有效的.無人機(jī)系統(tǒng)是指在固定翼或直升機(jī)平臺(tái)可以獲得超敏感的磁場數(shù)據(jù)。 2.無人機(jī)系統(tǒng)還必須有效記錄位置信息，GEM 提供的 GPS 定位精度為 0.6 米。根據(jù)不同的
應(yīng)用，也可以選擇精度較低的 GPS。 3.無人機(jī)必須收集低噪聲的數(shù)據(jù)，GEM 通過圍繞飛行器進(jìn)行一個(gè)重力梯度測量來確定磁熱 點(diǎn)，對這些區(qū)域進(jìn)行消磁處理。也要注意無人機(jī)的旋翼噪聲和螺旋槳噪聲，確保平臺(tái)越安靜 越好。
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀的組件： GEM 的機(jī)載技術(shù)可適用于固定翼，直升機(jī)或無人機(jī)平臺(tái)，其成功的部分原因是由于其專為 高分辨率、高分辨率和無噪聲數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的組件：
1.高靈敏度的鉀光泵傳感器--單個(gè)或多個(gè)單元（梯度儀） 2.電子進(jìn)動(dòng)頻率的佳電子檢測和處理 3.用于連接傳感器、電子單元和無人機(jī)的各種硬件
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀的優(yōu)點(diǎn)： ● 便于進(jìn)行牽引式與固定翼配置。 ● 在復(fù)雜地質(zhì)條件與人為干擾等環(huán)境下，仍可實(shí)現(xiàn)全天候，高靈敏度的各種測量。 ● （各傳感器之間的精度差不一，但均≤+/-0.1nT） ● 方位誤差小，可忽略不計(jì)。 ● 高速采樣 ● 抗噪音干擾
● 維護(hù)便捷（無需重組） ● 此外，GEM 還推出了如下基站臺(tái)功能： 有 Overhauser&Potassium 等 2 種模式的靈活基站工作表 ● 機(jī)載 GPS，實(shí)現(xiàn)時(shí)間校準(zhǔn)的 GPS 功能
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀技術(shù)規(guī)格：
靈敏度：0.0003nT 航向誤差：±0.05nT/360°旋轉(zhuǎn) 分辨率： 0.0001nT 精度：+/-0.05nT 動(dòng)態(tài)范圍：15,000to120,000nT 梯度容差：50,000nT/m 采樣率：1,2,5,10,20Hz(higheroptional) 規(guī)格：傳感器（探頭）：158mm×64（圓筒直徑）mm
電子單元：237mm×56mm×39mm 電源：210mm×70mm×20mm 重量：傳感器（探頭）：0.65kg 電子單元：0.63kg
電源：22 至 32 伏直流電 工作溫度： -20℃～+55℃ 存放溫度： -70℃～+55℃ 濕度： 0- 防水 數(shù)據(jù)輸出：UTC 時(shí)間、磁場值、鎖定指示、經(jīng)緯度、GPS 高度、加熱器和磁場反轉(zhuǎn)顯示
全套配置重量及體積：
整套航空梯度系統(tǒng)的重量僅為 3.5KG，適用于安裝在小型無人機(jī)上。
GSMP-3 航空鉀光泵磁力儀航磁基站： 只有通過可靠的基站校準(zhǔn)應(yīng)用，才能獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。GEM 提供了兩種版本可供選 擇，Overhauser 或鉀光泵基站，兩者都具有較高的靈敏度，可容納典型到高規(guī)格的靈敏度 范圍。基站還具有其他的功能，包括磁場的時(shí)間同步，可內(nèi)置 GPS 模塊，靈活安 排（開/關(guān)周期長達(dá) 30）;或手動(dòng)。
GSM-19Overhauser 基站 GSMP-35 地面基站
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