基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，包括旋翼无人机、瞬变电磁收发一体机、同步电缆、接收线圈、发射线圈、GPS定位模块、无线串口通讯天线、支撑平台、供电电源及地面PC控制终端；瞬变电磁收发一体机通过所述支撑平台搭载于所述旋翼无人机下方，所述瞬变电磁收发一体机通过同步电缆与所述接收线圈、发射线圈连接，并通过牵引绳牵引；GPS定位模块安装于所述旋翼无人机的旋翼上；供电电源与所述瞬变电磁收发一体机连接；无线串口通讯天线安装于所述瞬变电磁收发一体机及地面PC控制终端，用于瞬变电磁收发一体机与地面PC控制终端之间的无线通讯。本实用新型专利技术实现了在地面对瞬变电磁系统的控制和数据传输。和数据传输。和数据传输。

【技术实现步骤摘要】
基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统


[0001]本技术属于地球物理勘查
，尤其涉及一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统。

技术介绍

[0002]目前，国内外基于旋翼无人机的全航空瞬变电磁系统大多将地面收、发系统直接移植到无人机平台上，无人机起飞前已设置好相关参数，并且仪器处于采集状态，一旦飞离地面，系统基本处于“盲采”状态，地面人员与仪器之间基本无信息互通和控制。
[0003]这些弊端带来的后果是无人机负载变大导致续航能力变差、采集数据量增大导致后期处理工作量剧增；此外，由于“盲采”可能导致数据由于仪器故障全部报废，同时不能有效控制接收机的启停，也无法实时查看测区数据的异常动态。
[0004]全航空瞬变电磁系统的优点在于快速、灵活、高效的实现扫面工作并发现异常，这必然要求接收机和地面处理中心实现频繁的信息互通，通过地
‑
空人机交互系统实现远程控制和处理显示，判断异常中心，实时调整发射、接收参数，实现快速、高效的测量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，利用无线串口通讯实现机载瞬变电磁接收机键盘、液晶显示屏等附件的去除，从而对目前全航空瞬变电磁系统实现“减负”，有效提高无人机的续航能力；实现对瞬变电磁接收、发射系统的实时控制和地面PC机与接收机之间的数据传输，实现空中作业过程中地面对采集系统的可控性及对采集数据的实时显示和分析功能。
[0006]本技术提供了一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，包括旋翼无人机、瞬变电磁收发一体机、同步电缆、接收线圈、发射线圈、GPS定位模块、无线串口通讯天线、支撑平台、供电电源及地面PC控制终端；
[0007]所述瞬变电磁收发一体机通过所述支撑平台搭载于所述旋翼无人机下方，所述述瞬变电磁收发一体机通过同步电缆与所述接收线圈、发射线圈连接，并通过牵引绳牵引；
[0008]所述GPS定位模块安装于所述旋翼无人机的旋翼上；
[0009]所述供电电源与所述瞬变电磁收发一体机连接，用于为所述瞬变电磁收发一体机供电；
[0010]所述无线串口通讯天线安装于所述瞬变电磁收发一体机及地面PC控制终端，用于所述瞬变电磁收发一体机与所述地面PC控制终端之间的无线通讯。
[0011]进一步地，所述接收线圈、发射线圈置于所述旋翼无人机下方；所述接收线圈为多匝线圈，所述发射线圈为正六边形线圈；所述接收线圈位于所述发射线圈正下方，采用绑绳软连接于所述发射线圈正下方。
[0012]借由上述方案，通过基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，通过无线串口通讯天线去除了传统地面瞬变电磁接收机的键盘和液晶显示，只保留内部采
集板和AD转换等关键模块，解决了由于无人机负载重而导致续航能力差的困惑，同时实现了在地面对瞬变电磁系统的控制和数据传输，解决了系统升空后“盲采”带来的风险和对采集结果实时查看的难题。
[0013]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0014]图1为本技术基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统的结构图。
[0015]图中标号：
[0016]1‑
旋翼无人机、2
‑
瞬变电磁收发一体机；3
‑
同步电缆；4
‑
牵引绳；5
‑
接收线圈；6
‑
发射线圈；7
‑
GPS定位模块；8
‑
无线串口通讯天线；9
‑
地面PC控制终端。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0018]参图1所示，本实施例提供了一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，包括旋翼无人机1、瞬变电磁收发一体机2、同步电缆(多芯电缆)3、接收线圈5、发射线圈6、GPS定位模块7、无线串口通讯天线8、支撑平台、供电电源及地面PC控制终端9。
[0019]瞬变电磁收发一体机2通过支撑平台搭载于旋翼无人机1下方，述瞬变电磁收发一体机2通过同步电缆3与接收线圈5、发射线圈6连接，并通过牵引绳4牵引。瞬变电磁收发一体机(包括发射机、接收机，采集器)，利用旋翼无人机下方的支架形成的空间，组装支撑平台。
[0020]GPS定位模块7安装于旋翼无人机1的旋翼上，主要实现采集系统的空间位置坐标采集，GPS定位模块将采集的数据实时传送至接收机(瞬变电磁收发一体机)，与接收线圈采集的瞬变电磁响应数据合并。通过无线串口通讯天线将数据发送到地面PC控制终端；
[0021]供电电源与瞬变电磁收发一体机2连接，用于为瞬变电磁收发一体机2供电。本实施例中供电电源采用72安时锂电池同时为发射机和接收机供电，续航能力超过8小时，完全能满足工作需求。
[0022]无线串口通讯天线8安装于瞬变电磁收发一体机2及地面PC控制终端19，用于瞬变电磁收发一体机2与地面PC控制终端9之间的无线通讯，实现地面对收发系统的控制，同时接收机实时向地面PC机传输采集数据和坐标位置，可在地面快速查看数据和简单预处理功能。
[0023]在本实施例中，接收线圈5、发射线圈6置于旋翼无人机1下方；接收线圈5为多匝线圈，发射线圈6为正六边形线圈；接收线圈5位于发射线圈6正下方，采用绑绳软连接于发射线圈6上。在一具体示例中，接收线圈、发射线圈根据试验分别置于旋翼无人机下方13m和12m的位置，接收线圈是有效面积为3100m2的多匝线圈，发射线圈为直径近似2m的正六边形，接收线圈位于发射线圈正下方，采用绑绳软连接于发射线圈上，用同步电缆与瞬变电磁
收发一体机连接，用尼龙绳作为辅助牵引以防电缆受损。
[0024]该基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，采用无线串口通讯天线实现瞬变电磁收发一体机与地面PC控制终端的无线通讯，能够有效减轻收、发系统重量，可以大大的提高无人机续航能力；在地面实现收发装置的参数设置和系统启停功能，实现地面和空中瞬变电磁系统之间的双向信息互通，实现了对收发系统的有效控制和对采集进行实时成图和分析。真正意义上实现了无人机快速、高效、实时的扫面工作。
[0025]以上所述仅是本技术的优选实施方式，并不用于限制本技术，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线串口通讯的全航空瞬变电磁控制和数据传输系统，其特征在于，包括旋翼无人机、瞬变电磁收发一体机、同步电缆、接收线圈、发射线圈、GPS定位模块、无线串口通讯天线、支撑平台、供电电源及地面PC控制终端；所述瞬变电磁收发一体机通过所述支撑平台搭载于所述旋翼无人机下方，所述瞬变电磁收发一体机通过同步电缆与所述接收线圈、发射线圈连接，并通过牵引绳牵引；所述GPS定位模块安装于所述旋翼无人机的旋翼上；所述供电电源与所述瞬变电磁收发一体机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴春，黄跃，武军杰，智庆全，邓晓红，陈晓东，赵毅，
申请(专利权)人：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，
类型：新型
国别省市：