[發明專利]基于固定翼無人機的銫光泵磁測方法

在審

• 申請號: 201810587739.5
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108802839A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 郭井學;黃申碩;高隆欽;郝立凱;殷興青;韓建平;趙育剛;惠夢琳;王吟澤
• 申請（專利權）人: 北京桔燈地球物理勘探股份有限公司
• 主分類號: G01V3/40
• 分類號: G01V3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于固定翼無人機的銫光泵磁測方法，預設定測試合格標準，進行無人機性能測試，若測試合格，則建立地面測控站與無人機的信號聯系；若不合格，則重新進行無人機性能測試；無人機到達測量高度后，進行磁補償系數計算；磁補償完成后，分別將銫光泵磁力儀測量的磁測數據和激光測高儀、GPS、IMU測量的導航數據通過串口傳輸至數據采集盒；數據采集盒接收到相應磁測數據和導航數據后，將其傳輸至野外數據預處理系統進行數據處理；并對處理后的數據進行航空磁法解釋。本發明提高了測量精度、工作效率和飛行安全性，降低了無人機重量、體積和成本。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探領域，具體涉及一種基于固定翼無人機的銫光泵磁測方法。

背景技術

航空地球物理勘探是物探方法的一種，它是通過無人機上裝備的專用物探儀器在航行過程中探測各種地球物理場的變化，研究和尋找地下地質構造和礦產的一種物探方法。航空磁法勘探是目前比較成熟的勘探手段，之前多用大型載人機進行工作，飛行高度在1000米以上，具有速度快，不受地面條件(如海、河、湖，沙漠)的限制，大面積工作精確度比較均一，可在一些地形條件比較困難的地區工作等優點。特別是自動控制和電子計算技術的發展，使航空物探綜合化，從而提高了航空物探觀測數據的計算和整理的速度及解釋推斷的水平，有力地促進了航空物探的發展。

在無人旋翼飛行器大幅度發展以后，無人機搭載的航空磁法設備開始出現，它是第二次世界大戰期間利用遙感技術發展起來的一種快速找礦和地質調查的方法，主要方法有航空磁法、航空放射性法、航空電法、航空重力法等。

航空磁法主要用來勘探具有磁性的礦藏，如磁鐵礦；探礦時的飛行高度一般為50～200米，航空物探與地面探礦方法比較具有一系列優點，它能克服種種不利地形條件和氣候條件的限制，如在高寒地區、陡峭山區、原始森林、沼澤湖泊等人員難以到達的地區尋找礦藏和進行地質調查；航空物探速度快、效率高、使用勞力少,能在短期內取得大面積區域的探測資料，利用航空物探還能了解地球物理場在不同高度的變化情況，為解釋地質現象和找礦提供更多的信息。

傳統的航空物探方法通常采用多旋翼飛行器，其滯空時間僅僅為20-30分鐘，每次僅僅能飛行6-8公里，大大降低了工作效率；且通常采用測量精度低的磁通門磁力儀進行磁測，其測量精度在5nT左右；而且，傳統的航空物探方法成本高，安全性低，測量誤差大，不易實現快速、精確的測量。

發明內容

基于此，針對上述問題，有必要提出一種可提高測量精度、工作效率和飛行安全性，降低無人機重量、體積和成本的基于固定翼無人機的銫光泵磁測方法。

本發明的技術方案是：

一種基于固定翼無人機的銫光泵磁測方法，包括以下步驟：

a、預設定測試合格標準，進行無人機性能測試，若測試合格，則進入步驟b；若不合格，則重新進入步驟a，進行無人機性能測試；

b、建立地面測控站與無人機的信號聯系，監測飛行狀態；并在無人機起飛前，對磁測系統進行磁測參數的設置；

c、無人機到達測量高度后，進行磁補償系數計算；

d、磁補償完成后，將銫光泵磁力儀測量的包括磁場強度和三分量磁場強度的磁測數據通過串口傳輸至數據采集盒；同時，將GPS、IMU和激光測高儀測量的包括離地高度、海拔高度、經緯度坐標、飛行方向以及飛行姿態的導航數據通過串口傳輸至數據采集盒；

e、數據采集盒接收到相應磁測數據和導航數據后，將其傳輸至野外數據預處理系統進行數據處理；

f、將處理后的數據傳輸至數據解釋系統，進行航空磁法解釋。

作為上述方案的進一步優化，所述步驟a包括未通電時磁干擾測試步驟：

a101、在磁場穩定處搭載無磁性架，將未安裝磁力儀的無人機置于該無磁性架上；