[发明专利]基于固定翼无人机的铯光泵磁测方法

说明书

本发明公开了一种基于固定翼无人机的铯光泵磁测方法，预设定测试合格标准，进行无人机性能测试，若测试合格，则建立地面测控站与无人机的信号联系；若不合格，则重新进行无人机性能测试；无人机到达测量高度后，进行磁补偿系数计算；磁补偿完成后，分别将铯光泵磁力仪测量的磁测数据和激光测高仪、GPS、IMU测量的导航数据通过串口传输至数据采集盒；数据采集盒接收到相应磁测数据和导航数据后，将其传输至野外数据预处理系统进行数据处理；并对处理后的数据进行航空磁法解释。本发明提高了测量精度、工作效率和飞行安全性，降低了无人机重量、体积和成本。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，具体涉及一种基于固定翼无人机的铯光泵磁测方法。

背景技术

航空地球物理勘探是物探方法的一种，它是通过无人机上装备的专用物探仪器在航行过程中探测各种地球物理场的变化，研究和寻找地下地质构造和矿产的一种物探方法。航空磁法勘探是目前比较成熟的勘探手段，之前多用大型载人机进行工作，飞行高度在1000米以上，具有速度快，不受地面条件(如海、河、湖，沙漠)的限制，大面积工作精确度比较均一，可在一些地形条件比较困难的地区工作等优点。特别是自动控制和电子计算技术的发展，使航空物探综合化，从而提高了航空物探观测数据的计算和整理的速度及解释推断的水平，有力地促进了航空物探的发展。

在无人旋翼飞行器大幅度发展以后，无人机搭载的航空磁法设备开始出现，它是第二次世界大战期间利用遥感技术发展起来的一种快速找矿和地质调查的方法，主要方法有航空磁法、航空放射性法、航空电法、航空重力法等。

航空磁法主要用来勘探具有磁性的矿藏，如磁铁矿；探矿时的飞行高度一般为50～200米，航空物探与地面探矿方法比较具有一系列优点，它能克服种种不利地形条件和气候条件的限制，如在高寒地区、陡峭山区、原始森林、沼泽湖泊等人员难以到达的地区寻找矿藏和进行地质调查；航空物探速度快、效率高、使用劳力少,能在短期内取得大面积区域的探测资料，利用航空物探还能了解地球物理场在不同高度的变化情况，为解释地质现象和找矿提供更多的信息。

传统的航空物探方法通常采用多旋翼飞行器，其滞空时间仅仅为20-30分钟，每次仅仅能飞行6-8公里，大大降低了工作效率；且通常采用测量精度低的磁通门磁力仪进行磁测，其测量精度在5nT左右；而且，传统的航空物探方法成本高，安全性低，测量误差大，不易实现快速、精确的测量。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种可提高测量精度、工作效率和飞行安全性，降低无人机重量、体积和成本的基于固定翼无人机的铯光泵磁测方法。

本发明的技术方案是：

一种基于固定翼无人机的铯光泵磁测方法，包括以下步骤：

a、预设定测试合格标准，进行无人机性能测试，若测试合格，则进入步骤b；若不合格，则重新进入步骤a，进行无人机性能测试；

b、建立地面测控站与无人机的信号联系，监测飞行状态；并在无人机起飞前，对磁测系统进行磁测参数的设置；

c、无人机到达测量高度后，进行磁补偿系数计算；

d、磁补偿完成后，将铯光泵磁力仪测量的包括磁场强度和三分量磁场强度的磁测数据通过串口传输至数据采集盒；同时，将GPS、IMU和激光测高仪测量的包括离地高度、海拔高度、经纬度坐标、飞行方向以及飞行姿态的导航数据通过串口传输至数据采集盒；

e、数据采集盒接收到相应磁测数据和导航数据后，将其传输至野外数据预处理系统进行数据处理；

f、将处理后的数据传输至数据解释系统，进行航空磁法解释。

作为上述方案的进一步优化，所述步骤a包括未通电时磁干扰测试步骤：

a101、在磁场稳定处搭载无磁性架，将未安装磁力仪的无人机置于该无磁性架上；