一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统，设有磁法设备、无人机、地面工作站和数传电台，磁法设备安装在无人机平台上，磁法设备设有多个铯光泵探头和航磁补偿器，其中，为设定有效测量宽度、铯光泵探头设有等间距，航磁补偿器用于补偿无人机平台的运动噪声，同时通过数传电台将铯光泵探头的数据实时发送至地面站上显示，有利于提高未爆物探测的准确性，有助于增强未爆物探测安全性，无人机铯光泵梯度系统，属于无损勘察技术，具有生态环保的理念，是可持续发展的新型技术方法。是可持续发展的新型技术方法。是可持续发展的新型技术方法。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统


[0001]本专利技术涉及物理勘探
，尤其是一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统。

技术介绍

[0002]铯光泵磁力仪是以原子能级在磁场中产生塞曼效应为基础，利用光泵作用和磁共振技术研制而成的高灵敏度、高精度的磁测设备，具有梯度容差大，无零点漂移、温漂小、抗干扰能力强等优点。
[0003]未爆弹(Unexploded Ordnance UXO)主要指战争或其他军事活动后遗留的尚未引爆的地雷、炸弹、炮弹、手榴弹、各种子母弹甚至导弹等。这些未爆弹通常散布于地表或地下极浅位置，严重威胁人们的生命安全，阻碍人们重建家园，影响当地社会与经济发展。然而，大部分未爆弹埋藏地下，首先需要对其准确探测，而后才能进行清理。因此，如何准确探测出未爆弹对于解决未爆弹问题至关重要。
[0004]目前的探雷器是一种工兵器材，用于探测可能存在的地雷，分为便携式、车载式和机载式。其最基本的类型，是通过辐射的电磁场在埋藏的金属物体中产生涡流，再感应到这种涡流以发现和定位地雷。现代探雷器还有其他的原理，如雷达波探雷、土壤介电常数异常探雷等手段。
[0005]探雷器按携带和运载方式不同，分为便携式、车载式和机载式三种类型。便携式探雷器供单兵搜索地雷使用，又称单兵探雷器，多以耳机声响变化作为报警信号。车载式探雷器以吉普车、装甲输送车作为运载车辆，用于道路和平坦地面上探雷，以声响、灯光和屏幕显示等方式报警，能在报警的同时自动停车。它的探雷速度较快，适于伴随和保障坦克、机械化部队行动。机载式探雷器使用直升机作为运载工具，用于在较大地域上对地雷场实施远距离快速探测。
[0006]便携式探雷器与车载式探雷器的工作原理主要有两种：一种是利用探雷器辐射电磁场，使地雷的金属零件受激产生涡流，涡流电磁场又作用于探雷器的电子系统，使之失去原来的平衡状态，或者通过探雷器的接收系统检测涡流电磁场信号，从而得知金属物体(地雷)的位置。它能可靠地发现带有金属零件的地雷，但容易受到战场上弹片等金属物体的干扰。另一种原理是利用地雷与周围土壤的介电常数等物理特性的差异，引起探雷器辐射的微波电磁场发生畸变，通过检测畸变场信号来判断地雷的位置。但土壤中的非地雷异物(如树根)，土壤密度的突变，土壤中的空腔以及湿度的不均匀等，都可能引起虚假信号。因此，在使用上述两种工作原理的探雷器时，都要辅以探雷针。后一种工作原理的探雷器，不适合在水下环境工作。机载式探雷器实际是一种谐波雷达，如美国的金属再辐射雷达探测器，它是通过检测地雷二次辐射的三次谐波来搜索地雷。它能够排除地面反射波的干扰，可以远距离发现撒布的地雷。
[0007]而上面的这些方法对未爆弹探测来说，并不是十分有效，而且由于需要人在现场操作，具有一定的危险性，而本次专利技术的系统采用无人机搭载的铯光泵梯度系统，从安全性
和有效性来说，具有非常大的突破。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术中探测未爆物过于危险且技术落后的问题，本专利技术提供一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统，能无零点漂移，温漂小，不需要严格确定方向，能够连续记录数据，安装在无人机平台上，可以有效和高效的对未爆物进行准确探测。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了具体如下方案：
[0010]一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统，设有磁法设备、无人机、地面工作站和数传电台，磁法设备安装在无人机平台上，磁法设备设有多个铯光泵探头和航磁补偿器，其中，为设定有效测量宽度、铯光泵探头设有等间距，航磁补偿器用于补偿无人机平台的运动噪声，同时通过数传电台将铯光泵探头的数据实时发送至地面站上显示。
[0011]作为上述技术方案的优选方案，无人机采用无磁性材料,采用铝合金或钛合金材料。
[0012]在上述技术方案中，作为上述技术方案的优选方案，无人机平台上设有磁补偿软件模块，用于野外采集数据，然后数据导入到电脑中，通过同步采集的磁补偿探头数据，对多个铯光泵探头的数据进行补偿计算，计算无人机平台的磁补偿系数，生成补偿系数后，对系数进行微调。
[0013]作为上述技术方案的优选，无人机上还设置有铯光泵梯度数据合成器，用于航磁补偿器的采集的原始数据记录，铯光泵梯度数据合成器放置在飞机的下方。
[0014]本专利技术一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统，有利于提高未爆物探测的准确性，有助于增强未爆物探测安全性，无人机铯光泵梯度系统，属于无损勘察技术，具有生态环保的理念，是可持续发展的新型技术方法。其有益效果为：
[0015]1、解决了未爆物准确探测的问题；
[0016]2、解决了未爆物探测时，人员的人身安全问题；
[0017]3、使用多传感器同时采集并进行梯度测量，提高测量精确度和工作效率；4、有效降低了探测的成本，是成本最为低廉的一种高精度探测方式。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本专利技术一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统的磁补偿软件模块的磁干扰模型化补偿流程示意图；
[0021]图3为本专利技术一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统的铯光泵梯度数据合成器的电路结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0023]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于未爆弹探测的无人机铯光泵梯度系统，其特征在于，设有磁法设备、无人机、地面工作站和数传电台，磁法设备安装在无人机平台上，磁法设备设有多个铯光泵探头和航磁补偿器，其中，为设定有效测量宽度、铯光泵探头设有等间距，航磁补偿器用于补偿无人机平台的运动噪声，同时通过数传电台将铯光泵探头的数据实时发送至地面站上显示。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥忠，黄申硕，高隆钦，王瑞兴，王吟泽，赵育刚，
申请(专利权)人：北京桔灯地球物理勘探股份有限公司，
类型：发明
国别省市：