[實用新型]一種無人機航空磁場測量裝置

有效

• 申請號: 202121388449.1
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN215598427U
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 紀新春;閆浩飛;魏東巖;陸一;邱玥;袁洪
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;中國自然資源航空物探遙感中心;北方天途航空技術發展（北京）有限公司
• 主分類號: G01C21/08
• 分類號: G01C21/08;G01C21/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 袁瑞霞

本實用新型提供了一種無人機航空磁場測量裝置，能夠適用不同型號無人機，避免無人機機體磁性物質對航磁測量數據精度的影響。本實用新型中，磁測探桿采用母桿與子桿分節設計方式，其中母桿長度固定，子桿長度靈活可變，通過連接不同長度或數量的子桿，從而使所設計的航測裝置能夠適用不同型號無人機，避免無人機機體磁性物質對航磁測量數據精度的影響，實現高效的低空磁場測量，為地磁導航匹配區域基準圖構建提供高精度的磁場數據基礎。

技術領域

本實用新型涉及航空磁場測量與匹配定位技術領域，具體涉及一種無人機航空磁場測量裝置。

背景技術

近年來，利用地球物理特征實現無源自主導航的方法得到廣泛關注，地磁導航具有無積累誤差，良好的隱蔽性、抗干擾性和低成本等優點，逐漸成為自主導航定位領域的研究熱點。在跨平原、跨水域等復雜應用場景中，采用“慣性導航+地磁導航”的組合導航模式能夠及時修正慣導累積誤差，為遠程巡航飛行器的自主、可靠導航定位提供技術可行性。

地磁導航的前提是建立完善的磁場匹配基準圖，其精度的高低直接影響匹配定位質量。在巡航飛行器地磁導航過程中，作為匹配特征的地磁異常信息隨空間距離衰減嚴重，僅能通過航空磁場測量的方法獲得。傳統基于有人飛機的航空磁場測量方法由于受到機場保障、使用成本、飛行安全及測量效率等因素的影響，并不適用于低空、超低空區域的磁場測量與構圖。

現有的磁場測量裝置中連接測量探頭的磁測探桿一般采用軟繩或者是固定的測量桿，軟繩容易受風或其他擾動影響；固定的測量桿長度固定，對于不同的場景適應性不高。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種無人機航空磁場測量裝置，能夠適用不同型號無人機，避免無人機機體磁性物質對航磁測量數據精度的影響。

為實現上述目的，本實用新型技術方案如下：

一種無人機航空磁場測量裝置，包括磁測探頭部件、磁測探桿、磁測探桿收放機構、磁測設備箱以及磁測數據顯示軟件；磁測探桿收放機構內設有磁性電機，用于控制磁測探桿的起豎以及拉平狀態，磁測設備箱與磁測探桿收放機構相連，磁測數據顯示軟件置于地面，用于監控航空磁場測量裝置的工作狀態，所述磁測探桿由磁測探桿母桿以及磁測探桿子桿組成，磁測探桿母桿長度固定，數量只有1個，磁測探桿子桿數量為1個或多個，若為多個，則多個磁測探桿子桿連接后，再與磁測探頭部件和磁測探桿母桿的一端連接；磁測探頭部件處于整個裝置的最外端，通過磁測探桿子桿連接到磁測探桿母桿的一端，磁測探桿母桿另一端與磁測探桿收放機構連接。

其中，所述磁測探頭部件包括磁測探頭，用于實時測量飛行航跡磁場總場強度數據，還包括磁測探頭整流罩，所述整流罩采用流線型設計，且整流罩上開設有通孔；磁測探頭置于磁測探頭整流罩中。

其中，所述磁測探頭部件還包括磁測計數器、磁測數據收錄設備、鋰電池、GNSS定位與授時模塊以及無線數據傳輸設備；

磁測計數器、磁測數據收錄設備、鋰電池、GNSS定位與授時模塊以及無線數據傳輸設備均放置于磁測設備箱內，具體位置依據無人機重心調整；所述磁測探頭通過線纜與磁測計數器連接；

其中，磁測計數器用于產生磁測激勵信號；磁測數據收錄設備用于實時記錄存儲磁測數據；鋰電池用于對整個航空磁場測量裝置供電；GNSS定位與授時模塊用于為磁測數據提供時間標簽與空間位置信息；無線數據傳輸設備用于將磁測數據實時無線發送至磁測數據顯示軟件。

其中，磁測探桿母桿與磁測探桿收放機構間采用絕緣連接方式。

其中，磁測探桿收放機構僅在無人機起飛降落過程通電，在航磁測量飛行過程處于斷電狀態。

其中，所使用的天線包括GNSS定位與授時模塊天線以及無線數據傳輸天線，均安裝于磁測設備箱外；其中，GNSS定位與授時模塊天線用于接收GNSS信號，無線數據傳輸天線用于發射航磁測量數據至磁測數據顯示軟件。