[发明专利]一种基于无人直升机的航磁测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于无人直升机的航磁测量系统及方法，所述系统至少包括：光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪、航磁补偿器、碳纤维杆和定位元件；所述碳纤维杆与无人直升机固定连接，光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪和航磁补偿器分别与碳纤维杆固定连接，定位元件分别与无人直升机固定连接；光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪和定位元件均与航磁补偿器通信连接，航磁补偿器利用预设干扰场系数对接收到的磁场数据进行补偿；本发明进行了针对性的磁屏蔽、轻量化、保温、防水和防尘设计，可在复杂地形区域实现高精度低空‑超低空仿地飞行航磁测量作业，填补了现用技术手段的不足，实现了高分辨率测量。

技术领域

本发明涉及航磁测量技术领域，特别涉及一种基于无人直升机的航磁测量系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

目前航磁测量搭载平台主要有传统有人机(包括固定翼飞机、直升机)、固定翼无人机、多旋翼无人机。

发明人发现，上述测量方式各自存在诸多不足，具体如下：

(1)传统有人机航磁测量系统作业需要机场、飞行员、空中操作员及地面保障团队等作业成本高，而且作业飞行空域申请难度大，飞行高度受限，难以实现低空-超低空大比例尺航磁测量工作；

(2)固定翼无人机飞行速度快，飞行姿态易受气流影响，航线保持能力差，难于实现精确导航飞行，实际飞行航迹与设计测线偏航较大，机动能力差，不适于复杂地形作业，不能完成高精度的低空-超低空大比例尺航磁测量与复杂地形高精度仿地航磁测量；

(3)多旋翼无人机有效载荷重量小，飞行中姿态变化大，航磁测量数据受无人机本身干扰大，无法完成长航程高精度航磁测量作业。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于无人直升机的航磁测量系统及方法，采用电动无人直升机搭载，航磁测量系统及载具进行了针对性的磁屏蔽、轻量化、保温、防水和防尘设计，可在复杂地形区域实现高精度低空-超低空仿地飞行航磁测量作业，填补了现用技术手段的不足，使复杂地形区域的低空-超低空航磁测量作业的航磁测量总精度达到±1nT以内，实现了高分辨率测量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种基于无人直升机的航磁测量系统。

一种基于无人直升机的航磁测量系统，至少包括：光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪、航磁补偿器、碳纤维杆和定位元件；

所述碳纤维杆与无人直升机固定连接，光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪和航磁补偿器分别与碳纤维杆固定连接，定位元件分别与无人直升机固定连接；

光泵磁力仪、三分量磁通门磁力仪和定位元件均与航磁补偿器通信连接，航磁补偿器利用预设干扰场系数对接收到的磁场数据进行补偿。

进一步的，光泵磁力仪的探头用3D打印的无磁性流线型壳体包裹。

进一步的，无人直升机还固定连接有雷达高度计。

进一步的，碳纤维杆的一端与无人直升机固定连接，光泵磁力仪的探头安装在碳纤维杆的另一端。

进一步的，无人直升机的机身构造件均采用无磁材料，无人直升机的主旋翼舵机和尾旋翼舵机均采用铝箔包裹。

进一步的，航磁补偿器采用无磁壳体包裹。

进一步的，航磁补偿器的散热出风口位于航磁补偿器的底部，出风口上设有隔尘网。

进一步的，无人机直升机的主电池通气窗孔包括多个窗孔档位，根据窗孔档位与气温的对应关系以及当前气温监测结果，进行窗孔档位的转换。

进一步的，航磁补偿器与地面控制终端通信连接。