航空物探无人机航磁测量系统

详情描述：

飞机应用灵活，起降条件要求低，飞行效率高，
航时 4.5 小时，单架次可完成 350 公里测线任务，并支持全程无人化飞行。同时具备航
磁数据的飞行采集、实时补偿、数据后处理等功能。经测试，补偿后标准差可达到 0.06nT
以下，完全满足航空物探标准。
1. 试验效果
系统本身提供了多种补偿策略，在传统 16 项系数补偿效果基础上加入 GPS 和高度补偿，
实现显示加入 GPS 和高度补偿的数据提升效果显著。
标准差 改善比
补偿前 0.4518 ------------
小鹰传统补偿 0.0825 5.48
小鹰 GPS 补偿 0.0259 17.5
小鹰 1060 补偿系统与 AARC510 航磁系统基于同一探头同时分路采集补偿进行了多次
平行对比试验。试验结果显示传统 16 项系数补偿效果与 510 补后效果极为接近，加入
GPS 和高度补偿后，效果已远超 AARC510：
标准差 改善比
补偿前 0.5535 ---------
小鹰 1060 补偿： 0.0336 16.5
AARC510 补偿 0.1068 5.18
1.小鹰 1060 无人航磁测量系统组成部分：? 搭载平台：大载荷垂起固定翼无人机 航磁改装版
? 航磁部分：高精度铯光泵探头
? 磁补偿：高灵敏度航磁数据收录及补偿系统
? 高度计：雷达高度计
? 处理软件：RGIS
? 地面磁基站：高精度 Overhauser 磁力仪。
2. 技术指标
航磁系统整体技术性能指标
 系统采用航磁定垂直起降固定翼无人机是搭载平台，集成铯光泵测量系统，实
时磁补偿系统，高度计以及地面磁基站等配件形成完整的航磁测量系统！
一．无人航磁测量系统
1.续航时间：4.5h
2.平飞速度：160KM
3.实用升限：5000M
4.单架次测线距离：675KM
5.起降方式：垂直动力系统冗余度
6.搭载平台处理：航磁定制版本
7.尺寸：4.5mX3.5m
8.采样率： 2，10，20，50，100，200，500Hz 可调
9.噪声：静态 20PT/HZ 动态 3-5NT/HZ
10. 测量范围：105000 nt
11. 测线精度：1.5
12. 静态噪声水平（四阶差分）：≤0.002nT
13. 补偿后标准差：≤0.08nT
14. 实时磁补偿：补偿后性能不低于 DAARC500、AARC510、AARC51
等，且能够提供相关试验对比依据证明该技术水平；改正比(IR)(总场):10–
20
15. 定位系统：北斗高精度定位模块
16. 定制化安装套件：长度不大于 1.5M
17. 定制化稳定套件：6 级风下保持系统稳定
1.搭载平台：大载荷垂起固定翼无人机
翼展 4.5m
全机长 3.5m
起飞重量 55Kg（海平面）
起降方式 垂直动力系统冗余度
动力系统 锂电池、汽油发动机
巡航时速 120～150Km
时速 160Km
升限 5000m
续航时间 海平面：6h（空机状态）4.5h(满载状态)
海拔4000m：3小时
大载荷（油 载荷） 15kg
抗风 6-7级
设备舱容积 可定制
工作温度 -20～50℃
北斗定位系统 通道 432通道 冷启动时间 ＜25S
信号 BDS B1/B2 热启动 ＜10S
单点定位 平面：1.5M 重捕获 ＜1S
 高程：2.5M 初始化时间 ＜5S（典型
值）
DGPS 精度 平面：0.4M 初始化可靠性 ＞99.9%
 高程： 0.8M 差 分 数 据
RTCMv2.3/3.0/3.2
2.航磁部分：高精度铯光泵探头
工作原理 自振荡分叉光束铯光泵（无放射性的 Cs-133）
工作范围 15000～105000 nt
梯度差 40000 nT/m
适用区域 15?~75? and 105?~165?
半球形开关 a) 自动
b) 手动（内部开关）
灵敏度 0.0006nT√Hz (rms)
噪音水平 典型峰-峰值0.002nT、带宽0.1Hz
初始误差 0.25nT（光轴磁场角的范围为15?~75? and 105?~165?）
精度 <2.5nT 满量程
输出 连续信号：按与磁场成正比的拉莫尔旋进频率（比例系数3.49857Hz/nT）
正弦波信号：幅值经电源电压调制
方波信号：与 SMC 连接、TTL/CMOS 兼容
带宽 仅受磁力仪所采用的处理器限制
传感器 直径：50mm；长度：132mm；重量：280g
探头电子器件 H3.8cm*W5cm*L25cm 重量：280g
电缆（传感器到探
头电子件）
直径：10mm~12mm
长度：0.5m~3m 整套 CS-VL(1m 电缆)
总重 620g
工作温度 -40?C～ 50?C
湿度 可达90％，防溅水
电压 24～35V DC
电流 在20?C 时，启动约1A，启动后降至0.5A
启动时间 20℃少于5分钟；
-30℃少于15分钟
3. 磁补偿：高灵敏度航磁数据收录及补偿系统
序号 指标 参数
1 总场磁力仪采集路数 单通道
2 磁场测量范围 15,000–105,000 nT
3 前端 (FE) 分辨率: 0.286pT
采样率: 2，10，20，50，100，200，500Hz
500Hz 采样率下，分辨率为1.5pT
4 补偿性能 实际磁补偿性能不低于 DAARC500、AARC510、AARC51
等国外设备，且能够提供相关试验对比依据证明该
技术水平；
改正比(IR)(总场):10–20；
补偿精度:对于整个飞行测线σ≈20pT，0–1Hz
5 滤波器 1.6Hz 带宽
6 测量电路热启动时间 5分钟