一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，涉及航空磁力测量技术领域，包括：无人机平台

【技术实现步骤摘要】
一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统


[0001]本技术涉及航空磁力测量
，更具体的说是涉及一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统
。

技术介绍

[0002]半个世纪以来人类对资源的需求在不断增长，日益匮乏的陆地资源已无法满足社会的高速发展，各国纷纷将注意力转向海洋生物
、
矿产资源的开发上，围绕海洋资源的竞争愈演愈烈
。
目前，海洋油气资源开发大都集中在近海，海底铺设有大量输送油气的海底管线，随着海底管线的不断延伸，近海形成了纵横交错的海底管线网络体系，海底管线的安全与否直接影响海洋生物环境和海洋油气生产的安全
。
[0003]由于海底地质环境复杂，地震
、
海床塌陷
、
滑坡
、
洋流变化
、
海洋生物及船只抛锚，都有可能造成海底管线断裂
、
破损，影响海底管线的安全运行，因而海底管线探测和识别已成为一项重要的研究内容
。
传统拖曳式海洋磁测方法是现阶段探测海底管线广泛使用的技术手段之一，但在近岸与滩涂浅水等复杂环境下拖曳式作业极为困难
。
[0004]无人机航磁测量技术是近年来快速发展的新型技术，其主要应用于陆地矿山
、
石油资源的调查及地质构造的研究等领域，在海洋调查方面的应用尚处于起步阶段，由于磁干扰的影响而存在难以准确推断海底管线走向的问题，定位精度不高；目前的无人机上的搭载装置较为固定，且结构复杂，难以匹配不同结构的仪器
。
[0005]因此，如何快速
、
准确地确认海底管线位置，提高定位精度是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术提供了一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，结构简单，可解决现有技术存在的问题，快速且准确地确认海底管线位置，提高定位精度
。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，包括：无人机平台
、
机载航磁测量装置
、
地面测控站
、
地面磁日变基站
、
计算机终端；
[0009]机载航磁测量装置搭载于无人机平台上；
[0010]无人机平台
、
机载航磁测量装置分别与地面测控站之间采用无线通信连接；
[0011]地面磁日变基站与机载航磁测量装置之间无线通信连接；
[0012]机载航磁测量装置
、
地面磁日变基站均与计算机终端相连
。
[0013]上述技术方案达到的技术效果为：结构设计科学合理，具备磁水平梯度标量测量能力，测量准确方便，可更精确地确认海底管线的位置
。
[0014]可选的，无人机平台为多旋翼无人机；
[0015]多旋翼无人机包括机身
、
与机身连接的机臂和脚架
、
设置于机身上的若干个旋翼组件和连接组件以及动力装置；连接组件与旋翼组件一一对应，每个旋翼组件通过对应的
连接组件活动连接于机身；
[0016]动力装置固定设置于机臂上，且动力装置分别与每一个旋翼组件活动连接
。
[0017]上述技术方案达到的技术效果为：设置具有油动特点的动力装置为无人机的飞行提供动力，动力装置与每一个旋翼组件之间可以机械转动，无人机的载重降低，具有续航时间长的特点，可长时间探测海底管线的位置
。
[0018]可选的，机身上安装有搭载装置，搭载装置包括搭载部件和定位部件；
[0019]机载航磁测量装置通过搭载部件与机身连接，定位部件与搭载部件相连；
[0020]搭载部件为具有一个开口端面的圆柱形空腔结构，搭载部件的未开口端面上设有多个固定机载航磁测量装置的螺纹孔；
[0021]定位部件与搭载部件的圆柱形空腔结构相匹配
。
[0022]上述技术方案达到的技术效果为：可通过螺纹孔安装不同规格的机载航磁测量装置，可实现多角度调节
。
[0023]可选的，机载航磁测量装置包括：铯光泵磁力仪
、
航磁补偿收录仪
、
磁通门磁力仪
、RTK
定位装置
、
气压高度计
、
雷达高度计
、
数据采集盒；
[0024]铯光泵磁力仪
、
磁通门磁力仪
、RTK
定位装置
、
气压高度计
、
雷达高度计均与数据采集盒连接；
[0025]铯光泵磁力仪
、
磁通门磁力仪分别与航磁补偿收录仪相连；
[0026]铯光泵磁力仪与磁通门磁力仪以无人机平台中心轴对称的方式水平安装在无人机平台中心两侧，且铯光泵磁力仪与无人机平台之间
、
磁通门磁力仪与无人机平台之间均以磁探杆连接
。
[0027]上述技术方案达到的技术效果为：可获取无人机离海面的高度及飞行海拔高度，自动调节飞机姿态，实现随地起伏飞行，完成航磁数据的自动补偿
。
[0028]可选的，铯光泵磁力仪包括磁探头和前置放大器；
[0029]磁探头
、
前置放大器
、
航磁补偿收录仪依次电性连接
。
[0030]可选的，铯光泵磁力仪还包括整流罩
、
磁测计数器
、
锂电池
、GNSS
定位与授时模块；
[0031]整流罩上开设有通孔，且磁探头置于整流罩中；
[0032]磁探头通过线缆与磁测计数器连接；锂电池用于为整个机载航磁测量装置供电；
[0033]磁测计数器用于产生磁测激励信号，
GNSS
定位与授时模块用于为磁测数据提供时间标签与空间位置信息
。
[0034]上述技术方案达到的技术效果为：可避免磁干扰对航磁测量数据精度的影响，实现高效的磁场测量，通过对磁测数据的进一步处理，确认海底管线的位置
。
[0035]可选的，地面测控站包括无人机测控系统
、
航磁仪测控系统；
[0036]无人机测控系统通过第一无线传输设备与无人机平台通信连接；
[0037]航磁仪测控系统通过第二无线传输设备与机载航磁测量装置通信连接
。
[0038]上述技术方案达到的技术效果为：可对无人机的飞行状态
、
机载航磁测量装置的工作状态进行监视和控制
。
[0039]可选的，第一无线传输设备
、
第二无线传输设备均为射频收发器
。
[0040]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术提供了一种基于多旋翼无人机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，其特征在于，包括：无人机平台
、
机载航磁测量装置
、
地面测控站
、
地面磁日变基站
、
计算机终端；机载航磁测量装置搭载于无人机平台上；无人机平台
、
机载航磁测量装置分别与地面测控站之间采用无线通信连接；地面磁日变基站与机载航磁测量装置之间无线通信连接；机载航磁测量装置
、
地面磁日变基站均与计算机终端相连
。2.
根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，其特征在于，无人机平台为多旋翼无人机；多旋翼无人机包括机身
、
与机身连接的机臂和脚架
、
设置于机身上的若干个旋翼组件和连接组件以及动力装置；连接组件与旋翼组件一一对应，每个旋翼组件通过对应的连接组件活动连接于机身；动力装置固定设置于机臂上，且动力装置分别与每一个旋翼组件活动连接
。3.
根据权利要求2所述的一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，其特征在于，机身上安装有搭载装置，搭载装置包括搭载部件和定位部件；机载航磁测量装置通过搭载部件与机身连接，定位部件与搭载部件相连；搭载部件为具有一个开口端面的圆柱形空腔结构，搭载部件的未开口端面上设有多个固定机载航磁测量装置的螺纹孔；定位部件与搭载部件的圆柱形空腔结构相匹配
。4.
根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的水上航磁测量系统，其特征在于，机载航磁测量装置包括：铯光泵磁力仪
、
航磁补偿收录仪
、
磁通门磁力仪
、RTK
定位装置
、
气压高度计
、
雷达高度计
、
数据采集盒；铯光泵磁力仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺惠忠，殷征欣，李正元，汤民强，周普志，谢安远，何西，黄申硕，
申请(专利权)人：国家海洋局南海调查技术中心国家海洋局南海浮标中心，
类型：新型
国别省市：