无人机航磁测量系统GSMP-35UAV钾光泵航空磁

力仪

随着近年来对物理勘探工作要求的提高，航空物理勘探得到了广泛的关注和发展，而航空磁测作物航空物理勘探的重要组成部分，更是走在了航空测量的前沿。

无人驾驶飞行器（UAV或无人驾驶飞机）是一种无人驾驶飞行器。其飞行由自主导航或者由一个地面上的飞行员通过远程遥控。除了众所周知的军事无人机，也有众多民用无人机飞行器。无人机通常应用于危险或者乏闷的任务（不停往返于飞行测线之间）。

无人机航磁测量系统的优点：

随着应用技术的成熟和小型化如自动驾驶仪，无人机的民用应用显著增加。

无人飞行器可用于执行航空地球物理调查，特别是航磁测量，绘制出的地磁图反映

地球磁场在空间的变化可以用于潜藏矿产调查地区进一步的地质学理解。

无人机航磁调查可以承担危险，遥远或者对于有人驾驶飞机来说比较昂贵的地区的磁探。

在地质环境和安全标准禁止有人驾驶飞机磁测系统的环境下，无人机磁探可以根据的地形空间来承担

探测任务甚至提供更好质量的探测数据。

无人机航磁测量系统的特性：

GEM无人机磁测系统的核心设备是两个灵敏度为0.1 pT的GSMP-35UAV磁力仪。

基于GEM广受欢迎的钾光泵磁力探头，该磁力仪提供业内的灵敏度。

通过RS-232或RS-485接口,磁力仪可实时下行传输数据，以提供可视化的信号质量控制。

磁力仪系统独立于UAV运行，但磁测结果需要和UAV的GSP导航系统数据关联才能生成磁场随空间变化的航磁图。

对于需要高分辨率的应用，一些附属的软硬件系统需要用来处理来自UAV自身的磁场干扰。

这些系统包括（非常类似于有人驾驶飞机系统）

梯度磁力仪子系统

· 2个0.1pT 灵敏度的GSMP-35UAV 磁力仪系统

· 飞行后补偿软件

航磁梯度补偿32系数用于补偿UAV飞行中的机动在地球磁场下产生的磁场干扰

磁场干扰中来源于飞行器自身的磁性和电子系统产生的电磁干扰，也可通过软件进行抵消。

飞行姿态传感器（惯性测量装置或者3轴磁通门磁力仪）用于监测UAV对于磁场环境的方向的一系列变化，如翻转，俯仰，偏航等4基数。采集的数据用于处理飞机机动的磁干扰数学模型。

GEM MUX数据采集和电力分配系统

GEM MUX 数据采集模块可提供4个可配置RS232接口，用于接收 GPS / DGPS,最多支持10个钾光泵磁力仪和雷达高度计。

GEM MUX 还提供了一个16通道16位ADC来采集矢量磁通门磁力仪数据,以及一个SD卡和USB接口为数据存储服务。

导航子系统

NovAtel GPS 接收机及天线（配置于GEM MUX内部）

• VN-100 惯性测量装置

（IMU）和姿态航向参考系统提供理想的方向估计

GEMLink + 可视化软件

GEMLink + 可视化软件功能包括数据日变修正,数据可视化 (剖面图和地图)和数据解释(基本造型)

选项

•微型激光高度计监测和控制离地高度

•用于高精度航磁补偿的磁通门磁力仪

•高精度GPS接收器

•数据处理/可视化软件(Encom PA Explorer)

磁力梯度仪的好处

为了帮助克服磁干扰(小型UAV上磁力仪离磁场噪声源相对较近)，的安装两个（2）磁力仪进行磁梯度测量。

航磁系统的无人机：

无人机是由UASUSA开发的 Tempest无人机的一个定制版本。

Tempest无人机为安装磁力仪已经安装了翼尖吊舱，并且优化了飞行控制系统以将电磁干扰降到。

与其他无人机相比, Tempest无人机提供了一个优秀的，可用的有效载荷组合,扩展范围,以及合理的价格,最重要的是其有最小的磁干扰。

Tempest无人机具有应对极端天气的能力(曾用于龙卷风的研究)和能在高达80公里/小时的风速中飞行。飞机曾经通过气象气球上部署在38000英尺的高空,飞机及其机载系统是专为极端寒冷和大风环境设计。由于Tempest无人机起飞重量在2到25公斤之间, 截止到2014年11月加拿大运交通局将为获得特殊飞行操作证书的无人机操作人员颁发一个豁免。Tempest无人机比其他任何商用平台有着更多的由美国联邦航空局颁发的授权证书(COA)。

规格

无人机

巡航速度

70公里/小时

范围(携带梯度仪负载)

1.5小时

工作量

短距离条件下每班次1100公里直线飞行距离飞行（高分辨率的磁力仪梯度数据）

1 如每天多个航班时更换飞机电池和重新启动飞机需要几分钟

翼展(磁力仪距离)

3.2米

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