[實用新型]一種固定翼無人機時間域航空電磁勘查系統

有效

• 申請號: 202021672080.2
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN212808659U
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 閆東;邢煥魁;蘭文博;陳文;王誠
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: G01V3/165
• 分類號: G01V3/165;G01V3/16;B64D1/02;B64C7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種固定翼無人機時間域航空電磁勘查系統，在無人機飛行平臺上增加發射系統、接收系統和收錄監控系統。發射系統包含發射機和發射線圈，發射機安裝在載荷艙內，用于將直流轉換為雙極性組合波脈沖電流；發射線圈以封閉形狀安裝在無人機機頭、無人機機翼和無人機腹鰭結構上，用于產生航空電磁系統測量用的一次電磁場；接收系統包括接收機吊艙和電動絞車，接收機吊艙通過接收機吊艙掛架、自動投放裝置安裝在無人機機腹下方且位置處于載荷艙的正下方，用于接收來自地下導體中感應渦流產生的二次電磁場；電動絞車通過自動投放裝置安裝在無人機機腹下方且位置處于接收機吊艙的正前方，用于接收機吊艙內部三分量接收線圈的同步收放及過載剪斷；收錄監控系統安裝在載荷艙內，用于記錄存儲接收系統所采集的數據。

技術領域

本實用新型涉及一種航空電磁測量，尤其涉及固定翼無人機時間域航空電磁勘查系統，可用于航空電磁測量領域。

背景技術

航空電磁測量技術包括時間域航空電磁測量技術和頻率域電磁測量技術，時域航空電磁測量技術比頻率域電磁測量技術有著先天的優勢，其探測深度更大、數據信息量更豐富，時域航空電磁法逐漸成為航空電磁法中最具應用潛力和最重要的方法技術。

時間域航空電磁測量技術又稱為航空瞬變電磁法，是利用機載線圈發射脈沖電磁波，通過接收線圈測量二次感應電磁場的航空物探方法。該方法具有速度快、成本低、探測范圍廣等優勢，能夠在地面人員和設備難以進入的地區開展工作，適于大面積普查；可廣泛應用于地質填圖、礦產勘查、水文地質和環境監測等領域。

目前，時間域航空電磁測量以有人機為主要載體，國外各階段典型的固定翼時間域系統代表產品有1959年INPUT、1962年MARK I、1967年MARK II、 1971年MARK IV SKYVAN、1973年TRISLANDER、1983年CASA、1988年 QUESTEM、1989年SPECTREM、1992年SALTMAP、1996年GEOTEMDEEP、 1988年MEGATEM、2000年TEMPEST、2001年MEGATEMII、2002年 GEOTEM1000等系統。我國于2012年研制了第一套吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統，通過多通道數字收錄、多頻發射技術等，探測深度可達 300-500m。但是基于有人機的時間域航空電磁勘查系統主要面臨著危險性大、成本高、靈活性差以及作業效率低等問題。

(一)危險性大，為了取得好的測量效果，時間域航空電磁測量要求飛行高度很低，但超低空飛行危險性極高。同時，飛機平臺加裝發射線圈、接收機吊艙以及電動絞車等航空電磁測量設備，也極大增加了系統的電磁復雜性，對飛機飛行性能影響極大。近年來，隨著時間域航空電磁測量作業量的增加，航空電磁測量飛機出現事故的概率也在增加。

(二)成本極高，航空電磁測量項目總經費超過65％用于租賃飛機，尤其是小面積、大比例尺以及緊急測量任務，常常因為費用門檻而無法開展。有人機高昂的費用嚴重制約了航空電磁測量技術發展。與有人機相比，無人機在建設成本和運維成本上，都具有明顯優勢，為航空電磁測量的大規模推廣提供了支撐。

(三)靈活性差，有人機對起降條件、地勤支持等要求很高，受環境天氣和起降場地制約嚴重，野外作業能力差；無人機靈活性高，起降條件要求低，準備時間短，可以保持低速巡航狀態，更有利于航空電磁測量數據的采集，并且具有更強的高原作業能力。

(四)作業效率低，有人機無法夜間飛機開展航空電磁測量作業，而無人機能夠實現夜間飛機，且夜間的空域申請更加容易，能夠極大的提高飛行作業效率。此外，2017年4月，民航局空管辦下發《民用航空低空空域監視技術應用指導意見》，助推通用航空發展，對于無人機開發和應用更是極大的促進。

綜上所述，無人機是解決上述問題的有效途徑。固定翼無人機時間域航空電磁勘查具有風險小、成本低、效率高、不受地形條件及人為因素影響等優點?？蓾M足各種地形和氣象條件下的測量需求，大幅提升我國航空電磁測量技術的水平。但是在時間域航空電磁測量領域，無人機應用剛剛起步，國內尚未見到利用固定翼無人機開展時間域航空電磁勘查測量的報道。

實用新型內容