一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，包括：中央控制器

【技术实现步骤摘要】
一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统


[0001]本技术涉及量子精密测量
，更具体的说是涉及一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统
。

技术介绍

[0002]随着海洋经济的蓬勃发展，海底管线得到了广大用户的推崇
。
尤其是最近几年随着沿海岛屿开发
、
石油平台
、
海上风电等大量项目建设的需要，海底管线的需求日益增加
。
由于海底管线运行环境的特殊性，广泛使用的陆地电缆监测手段已无法满足长距离海底管线全天候监测及全程管理的需要，更无法评估其潜在运行风险，给海底管线的运行维护带来了较大困难
。
如何有效识别海底管线是本领域技术人员亟需解决的
。
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，但在近岸岛礁周边与滩涂浅水等复杂环境下拖曳式作业极为困难甚至无法实施
。
针对近岸浅水海底管线探测的痛点与难点问题，如何应用无人机超低空航磁测量技术去解决，是本领域技术人员亟需研究的
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提供了一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，能够对近岸水深
50m
以浅的海底管线
(
如电缆
、
光缆
、
管道等
)
进行有效探测，推断出海底管线的位置及数量
。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，包括：
[0006]中央控制器，无人机主体和铯光泵磁力仪；所述无人机主体和所述铯光泵磁力仪均与所述中央控制器连接；所述铯光泵磁力仪由所述无人机主体搭载；
[0007]所述无人机主体设置有姿态传感器装置和
GPS
定位装置，所述姿态传感器
、
所述
GPS
定位装置均与所述中央控制连接；
[0008]所述铯光泵磁力仪包括频率测量模块以及信号发射端
。
[0009]可选的，所述频率测量模块包括放大电路
、
滤波整形电路
、
模拟乘法器和
FPGA
；所述放大电路
、
所述滤波整形电路
、
所述模拟乘法器和所述
FPGA
依次连接
。
[0010]可选的，所述信号发射端包括激光发射装置和分光装置；所述激光发射装置，用于发射第一激光光束；分束装置，设置于所述第一激光光束的光路上，用于对所述第一激光光束进行分束，形成第二激光光束
。
[0011]可选的，还包括波长锁定装置，设置于所述第二激光光束的光路上，且所述波长锁定装置的输出端与所述激光发射装置连接，用于根据所述第二激光光束锁定所述激光发射装置的波长
。
[0012]可选的，所述姿态传感器采用
ADXL345
数字加速度计和
HMC5883L
数字罗盘
。
[0013]可选的，所述频率测量模块设置有带屏蔽层的电缆连接探头
。
[0014]可选的，所述滤波整形电路包括缓冲隔离模块，二阶滤波模块，比较器和光耦模
块；所述缓冲隔离模块，所述二阶滤波模块，所述比较器和所述光耦模块依次连接
。
[0015]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术提供了一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，具有以下有益效果：
[0016]提供了一种智能化的探测方式，解决了人工探测的难题，具有检测快，检测准，反应迅速的优点，并可低空飞行，实施进行多个位置的检测，效率较高，并且转向更加灵活，可以快速变更航线，节约能源的同时，能够完成更多的任务
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0018]图1为本技术的结构示意图
。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围
。
[0020]本技术实施例公开了一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，如图1所示，包括：
[0021]中央控制器，无人机主体和铯光泵磁力仪；无人机主体和铯光泵磁力仪均与中央控制器连接；铯光泵磁力仪由无人机主体搭载；
[0022]无人机主体设置有姿态传感器装置和
GPS
定位装置，姿态传感器
、GPS
定位装置均与中央控制连接；
[0023]铯光泵磁力仪包括频率测量模块以及信号发射端
。
[0024]其中
CPS
定位装置主要为系统提供实时位置和速度，保障按预定路线航行或选择最佳路线，同时也提供
UTC
时间
。
本技术选用
Novatel
公司的板卡，该板卡具有小型
、
低功耗
、
单频
l1gps+GLONASS
等特点，非常适合嵌入到用户产品中
。GPS
板卡通过串口输出
GPS
定位数据信息，默认采用
NMEA
‑
0183
协议，只需要接收解析
$GPGGA(
全球定位数据
)、$GPRMC(
推荐最小数据
)、$GPVTG(
地面速度信息
)
等3类协议
。
[0025]频率测量模块包括放大电路
、
滤波整形电路
、
模拟乘法器和
FPGA
；放大电路
、
滤波整形电路
、
模拟乘法器和
FPGA
依次连接
。
其中频率测量是整个数据采集系统最重要的功能
。
在频率测量方面，常采用周期性信号测量技术，包含对频率
、
周期
、
时差及相位差等的测量技术是最常用的测量技术之一
。
同类技术有计数式测频
、
测时法
、
多周期同步法
、
模拟内插法及游标法等
[0026]信号发射端包括激光发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，其特征在于，包括：中央控制器
、
无人机主体和铯光泵磁力仪；所述无人机主体和所述铯光泵磁力仪均与所述中央控制器连接；所述铯光泵磁力仪由所述无人机主体搭载；所述无人机主体设置有姿态传感器装置和
GPS
定位装置，所述姿态传感器
、
所述
GPS
定位装置均与所述中央控制连接；所述铯光泵磁力仪包括频率测量模块以及信号发射端
。2.
根据权利要求1所述的一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，其特征在于，所述频率测量模块包括放大电路
、
滤波整形电路
、
模拟乘法器和
FPGA
；所述放大电路
、
所述滤波整形电路
、
所述模拟乘法器和所述
FPGA
依次连接
。3.
根据权利要求1所述的一种利用铯光泵传感器的机载磁力仪系统，其特征在于，所述信号发射端包括激光发射装置和分光装置；所述激光发射装置，用于发射第一激光光束；分束装置，设置于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正元，周普志，王志良，黄申硕，殷征欣，彭聪，关安钦，农学伟，
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：