本發(fā)明涉及航磁測(cè)量，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)及其布設(shè)方法。

背景技術(shù)：

1、航磁測(cè)量是以直升機(jī)、無(wú)人機(jī)、飛艇等飛行平臺(tái)作為載體，通過(guò)搭載航磁測(cè)量傳感器及其輔助設(shè)備，在工區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行飛行測(cè)量，從而獲取地磁場(chǎng)的磁性參數(shù)，通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算、分析、成圖來(lái)判斷地下地質(zhì)構(gòu)造情況或判斷找礦靶區(qū)的一種航空物探方法。近年來(lái)，隨著機(jī)電和飛控技術(shù)的成熟，無(wú)人機(jī)設(shè)備變得越來(lái)越普及，無(wú)人機(jī)在航磁測(cè)量中的應(yīng)用也顯著增加，無(wú)人機(jī)搭載航磁測(cè)量設(shè)備能夠快速部署，高效、高精度地采集數(shù)據(jù)。

2、傳統(tǒng)的航空磁力測(cè)量裝置中，傳感器主要是以光泵磁力儀為主，三軸磁通門磁力儀為輔作為磁補(bǔ)償，從而測(cè)量得到地磁場(chǎng)的總場(chǎng)強(qiáng)度，由于受地磁日變、環(huán)境等因素的影響，高精度的地磁總場(chǎng)強(qiáng)度難以保障，尤其在海洋磁力測(cè)量時(shí)，地磁日變數(shù)據(jù)的質(zhì)量至關(guān)重要。為了克服這些因素的影響，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用航磁水平梯度測(cè)量的方式來(lái)獲取目標(biāo)區(qū)域的磁總場(chǎng)水平梯度值，相比較于傳統(tǒng)的磁總場(chǎng)測(cè)量，航磁水平梯度測(cè)量搭載的傳感器數(shù)量多，總場(chǎng)梯度數(shù)據(jù)具有多參量的數(shù)據(jù)信息，對(duì)地磁異常具有更好的解釋能力，對(duì)于資源勘探、未爆炸物發(fā)掘、考古打撈以及反潛預(yù)警具有重要價(jià)值。

3、然而，在無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量時(shí)，無(wú)人機(jī)在高速飛行及科考作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的空氣渦流會(huì)對(duì)航磁傳感器造成氣流擾動(dòng)，導(dǎo)致航磁傳感器自身產(chǎn)生抖動(dòng)和振動(dòng)，進(jìn)而會(huì)對(duì)航磁水平梯度測(cè)量的數(shù)值造成極大干擾，甚至?xí)斐珊酱艂鞲衅鳠o(wú)法使用及設(shè)備損壞。

4、因此，亟需提出一種無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)及其布設(shè)方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)及其布設(shè)方法，能夠有效地消減或抵消無(wú)人機(jī)在迎風(fēng)飛行時(shí)產(chǎn)生的空氣渦流對(duì)各傳感器帶來(lái)的水平擾動(dòng)。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集傳感器、補(bǔ)償傳感器、平衡連接組件和固定組件，所述固定組件用于安裝所述數(shù)據(jù)采集傳感器和所述補(bǔ)償傳感器；

4、所述平衡連接組件包括第一連接件和第二連接件，所述第一連接件連接于無(wú)人機(jī)的機(jī)頭，所述第二連接件設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二連接件一一對(duì)應(yīng)地連接于與所述機(jī)頭位于同側(cè)的兩個(gè)對(duì)稱的旋翼臂，所述第一連接件和兩個(gè)所述第二連接件均沿由所述無(wú)人機(jī)的機(jī)尾至機(jī)頭的方向延伸，兩個(gè)所述第二連接件相對(duì)所述第一連接件呈對(duì)稱分布；所述補(bǔ)償傳感器安裝于所述第一連接件遠(yuǎn)離所述機(jī)頭的一端，兩個(gè)所述第二連接件上遠(yuǎn)離所述旋翼臂的一端均安裝有所述數(shù)據(jù)采集傳感器，所述數(shù)據(jù)采集傳感器與對(duì)應(yīng)的所述旋翼臂位于同一垂面內(nèi)，兩個(gè)所述數(shù)據(jù)采集傳感器相對(duì)所述補(bǔ)償傳感器呈對(duì)稱分布，所述無(wú)人機(jī)在水平姿態(tài)下，兩個(gè)所述數(shù)據(jù)采集傳感器與所述補(bǔ)償傳感器處于同一水平面。

5、在一些實(shí)施例中，所述固定組件包括第一夾箍、第二夾箍、夾緊轉(zhuǎn)接件和卡箍，所述補(bǔ)償傳感器通過(guò)所述第一夾箍連接于所述第一連接件；所述第二夾箍連接于所述第二連接件，所述數(shù)據(jù)采集傳感器安裝于所述卡箍?jī)?nèi)部，所述卡箍連接于所述夾緊轉(zhuǎn)接件，所述夾緊轉(zhuǎn)接件可活動(dòng)連接于所述第二夾箍。

6、在一些實(shí)施例中，無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)還包括減震組件；所述減震組件設(shè)置于所述卡箍和所述夾緊轉(zhuǎn)接件之間。

7、在一些實(shí)施例中，所述減震組件包括第一減震板、第二減震板和減震球，所述減震球設(shè)置于所述第一減震板和所述第二減震板之間，所述卡箍的外周面上具有凸緣，所述第一減震板連接于所述凸緣頂部，所述第二減震板連接于所述凸緣底部，且所述第二減震板連接于所述夾緊轉(zhuǎn)接件。

8、在一些實(shí)施例中，所述第一連接件遠(yuǎn)離所述機(jī)頭的端部設(shè)置有導(dǎo)流頭，沿所述第一連接件的延伸方向，所述導(dǎo)流頭的橫截面尺寸逐漸縮小。

9、在一些實(shí)施例中，所述第一連接件和所述第二連接件設(shè)置為管狀結(jié)構(gòu)，所述管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部能夠供線纜通過(guò)，所述線纜連接于所述數(shù)據(jù)采集傳感器和所述無(wú)人機(jī)內(nèi)部的主機(jī)之間，以及連接于所述補(bǔ)償傳感器和所述主機(jī)之間。

10、在一些實(shí)施例中，所述第二連接件通過(guò)夾緊裝置連接于所述旋翼臂。

11、在一些實(shí)施例中，所述夾緊裝置包括相互連接的第一夾緊部和第二夾緊部，所述旋翼臂穿設(shè)于所述第一夾緊部?jī)?nèi)部，所述第二連接件穿設(shè)于所述第二夾緊部?jī)?nèi)部。

12、在一些實(shí)施例中，所述夾緊裝置的數(shù)量設(shè)置為多個(gè)。

13、第二方面，本發(fā)明還提供了一種用于第一方面中所述無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)的布設(shè)方法，包括以下步驟：

14、將第一連接件連接至無(wú)人機(jī)的機(jī)頭，將兩個(gè)第二連接件依次連接至對(duì)應(yīng)的旋翼臂；

15、通過(guò)固定組件將補(bǔ)償傳感器安裝至第一連接件，通過(guò)固定組件將數(shù)據(jù)采集傳感器安裝至第二連接件，并使數(shù)據(jù)采集傳感器與對(duì)應(yīng)的旋翼臂位于同一垂面內(nèi)，以及使兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器相對(duì)補(bǔ)償傳感器呈對(duì)稱分布，且無(wú)人機(jī)在水平姿態(tài)下，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器與補(bǔ)償傳感器處于同一水平面。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、本發(fā)明提供的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)將兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器相對(duì)補(bǔ)償傳感器呈對(duì)稱分布，可以減少因不對(duì)稱布局引起的氣流擾動(dòng)，確保無(wú)人機(jī)自身姿態(tài)不受影響，并且，數(shù)據(jù)采集傳感器與對(duì)應(yīng)的旋翼臂位于同一垂面內(nèi)，以及兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器與補(bǔ)償傳感器處于同一水平面，可以保持無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中平衡的空氣動(dòng)力學(xué)特性，進(jìn)而能夠有效地消減或抵消無(wú)人機(jī)在迎風(fēng)飛行時(shí)產(chǎn)生的空氣渦流對(duì)各傳感器帶來(lái)的水平擾動(dòng)，有利于提高航磁水平梯度測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集傳感器(1)、補(bǔ)償傳感器(2)、平衡連接組件(3)和固定組件(4)，所述固定組件(4)用于安裝所述數(shù)據(jù)采集傳感器(1)和所述補(bǔ)償傳感器(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括減震組件(6)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

10.用于權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)的布設(shè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于航磁測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種無(wú)人機(jī)航磁水平梯度測(cè)量系統(tǒng)及其布設(shè)方法，該系統(tǒng)中的平衡連接組件包括第一連接件和第二連接件，第一連接件連接于機(jī)頭，兩個(gè)第二連接件一一對(duì)應(yīng)連接于與機(jī)頭位于同側(cè)的兩個(gè)對(duì)稱的旋翼臂，第一連接件和兩個(gè)第二連接件均沿由機(jī)尾至機(jī)頭的方向延伸，兩個(gè)第二連接件相對(duì)第一連接件呈對(duì)稱分布；補(bǔ)償傳感器安裝于第一連接件遠(yuǎn)離機(jī)頭的一端，兩個(gè)第二連接件上遠(yuǎn)離旋翼臂的一端均安裝有數(shù)據(jù)采集傳感器，數(shù)據(jù)采集傳感器與對(duì)應(yīng)的旋翼臂位于同一垂面內(nèi)，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器相對(duì)補(bǔ)償傳感器呈對(duì)稱分布，無(wú)人機(jī)在水平姿態(tài)下，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集傳感器與補(bǔ)償傳感器處于同一水平面。本發(fā)明能夠消減空氣渦流造成的水平擾動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：曲佳,陳貝,秦朋波,溫明明,陳宗恒,張如偉,柴祎,邢琮琮,韋成府,王昊,張向宇,肖昌榮,萬(wàn)庭輝,李琦,黃建宇,趙振強(qiáng),黃煜宗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21