[實用新型]一種無人機-地質雷達一體式地下物體探測裝置

有效

• 申請號: 201721863980.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207833034U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 叢沛桐;張巍;王瑞蘭;謝家興;賈茜淳
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 江金城;楊曉松

本實用新型公開了一種無人機?地質雷達一體式地下物體探測裝置，包括無人機、雷達探測自動控制裝置、雷達主機、發射天線、接收天線和連接光纜。地質探測實施前，首先根據實際需要對飛行軌跡與運動姿態進行規劃，并將規劃數據輸入無人機的程序控制裝置；然后，根據探測任務選擇合適的發射天線和接收天線的頻率，并對雷達主機進行雷達信號的參數設置；在無人機飛行過程中，由雷達探測自動控制裝置中的運動傳感器檢測無人機達到穩定懸停條件后，內部定時器開始計時，當無人機穩定懸停時間達到3s時，通過收發控制器控制雷達主機進行一次地質探測；探測過程中無人機懸停時間為2s，之后無人機繼續按規劃航線飛行至下一懸停點，再繼續進行地質探測。

技術領域

本實用新型涉及地質探測技術領域，尤其涉及一種無人機-地質雷達一體式地下物體探測裝置。

背景技術

地質雷達探測法是目前較先進的一種地質勘探方法。與其他地球物理勘探方法相比，它具有高分辨率、高效率、實時成像的特點。它的基本原理是：利用高頻電磁波來探測有耗介質中目標體，通過發射天線將電磁波射入地下，電磁波在傳播過程中，因目標體的與其周圍介質的電磁性差異而產生反射，被另一天線所接收，通過分析接收的雷達信號，解譯出雷達圖像的異常區域，從而推斷地下介質分布。目前地質雷達系統已被廣泛應用于考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。

目前大部分的地質雷達系統組成都比較相似，主要組成部分一般包括：雷達主機、發射天線、接收天線和光纜。其中光纜連接發射天線、接收天線和雷達主機，用于雷達信號的傳輸。當采用地質雷達系統進行地下物體探測時，需要沿著測線不斷移動發射天線和接收天線進行掃描，從而獲得連續的地層結構的具體信息，而發射天線和接收天線的移動需要依靠工程人員人工操作來實現。因此，當探測場區山體陡峭、存在水面或地面障礙物時，發射天線和接收天線無法在探測場區里靈活移動。同時，依靠人工操作來移動發射天線和接收天線存在工作效率低下、探測人工成本高的缺點。

因此，現有技術需要進一步改進和完善。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種地形適應性強、探測效率高的無人機-地質雷達一體式地下物體探測裝置。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：

一種無人機-地質雷達一體式地下物體探測裝置，采用無人機控制地質雷達的移動及測量，所述探測裝置主要包括用于超低空飛行探測作業的無人機、以及安裝在無人機上的雷達探測自動控制裝置、用于控制雷達信號的發射和接收并處理和存儲相關信號數據的雷達主機、用于將雷達信號轉換成電磁波信號并發射的發射天線、用于接收電磁波信號并將電磁波信號轉換成雷達信號的接收天線和用于連接各個部件的連接光纜。所述雷達探測自動控制裝置與雷達主機并排固定設置在無人機的機架上。所述發射天線與接收天線分別位于雷達探測自動控制裝置和雷達主機的兩側。所述雷達主機通過連接光纜分別與雷達探測自動控制器、發射天線和接收天線電連接；所述雷達探測自動控制裝置通過連接光纜與無人機電連接。

具體的，所述雷達探測自動控制裝置主要包括用于協調無人機與雷達主機有序工作的工作控制單元、用于實現工作控制單元與雷達主機之間數據傳輸的收發控制器、以及用于檢測及控制無人機飛行軌跡的運動姿態檢測裝置。所述工作控制單元分別與收發控制器、運動姿態檢測裝置電連接。所述收發控制器通過連接光纜與雷達主機電連接。所述運動姿態檢測裝置通過連接光纜與無人機電連接。

優選的，所述無人機利用自備的程序控制其飛行軌跡與運動姿態，并具有超低空飛行功能。所述雷達探測自動控制裝置負責檢測無人機運動姿態，并根據無人機運動姿態實現雷達主機的自動控制。所述雷達主機用于控制雷達信號的發射和接收，并對雷達信號進行處理和存儲。所述發射天線用于將雷達信號轉換成電磁波信號并發射。所述接收天線用于接收電磁波信號并將電磁波信號轉換成雷達信號。所述連接光纜用于發射天線、接收天線與雷達主機之間的雷達信號傳輸。