CW-25E无人机铷光泵航磁系统项目案例

无人机10086

2021年6月21日 10:36

6月16日，第二届地质系统地理信息产业（无人机摄影测量）职业技能竞赛，在山东日照市隆重开幕。纵横大鹏作为技术支持单位，参与本次活动。

今年，在地质调查应用上，纵横大鹏又有了“新利器”。

近日，兰州资源环境技术学院，联合纵横股份、加泰科（深圳）科技有限公司，完成甘肃白银附近地区无人航磁数据采集项目，验证了CW-25E铷光泵航磁系统，符合相应技术规范标准要求，可以进行地质调查找矿预测。

航空磁测，就是将航空磁力仪及其配套的辅助设备装载在飞行器上，在测量地区上空按照预先设定的测线和高度对地磁场强度或梯度进行测量，并对测量数据进行分析，以便研究地磁异常以及地下地质构造。航空磁测借助其测量速度快、克服各种复杂地形等独特优势，在矿产、水文、地质灾害、军事地质等方面贡献突出。

随着技术的突破和演进，无人机航空磁测技术发展迅猛，无人机航磁能够做到大比例尺条件下，低空/超低空作业，相对于载人飞行器航磁作业其更为安全，能够快速部署，并极具成本优势。相对地面磁测，不仅能够消除地表等干扰物产生的影响，而且能高速、高效、高精度的采集地磁场数据，为矿产地质调查快速评价提供了一种新型的、非常有效的低成本手段。

技术路线

CW-25E铷光泵航磁系统，以CW-25E无人机作为飞行平台，集成了芯片级铷光泵磁力仪，高精度磁通门三分量磁力仪，GPS信号接收系统，激光高度计，9轴姿态传感器，气压高度计，具备实时和飞行后固定翼飞行器航磁补偿技术。

纵横大鹏系列垂起固定翼无人机，飞控能全自动实现对航磁补偿参数计算至关重要的固定翼无人机四边航磁机动动作。同时系统可搭载4200万像素正射航测相机，获取高精度地磁数据的同时，还可同时采集高分辨率正射影像数据，便于后期数据分析。极大地简化了航空物探测量作业，提高了作业自动化程度和成果精度水平，实现测量工期缩短、成本降低的目标，成为高精度、高效率、稳定可靠的航空物探利器。

外场作业

CW-25E铷光泵航磁系统航磁补偿：

在至少高于地表 800 米以上的高空，在 0°、90°、180°、270°四个方向上做定点机动，记录航磁数据记录，如下图所示。进入机动前导距离400米，保证飞机状态稳定后机动操作进行每个飞行方向上3个俯仰(机动角度±5°)、3个滚转(机动角度±10°)和3个偏航(机动角度±5°)的机动，动作周期4秒，动作间隔1秒.软件计算出相应的航磁补偿参数，评估航磁补偿结果。航磁补偿结果达到要求后再沿设计测线飞行采集，直至完成所有测线，单一飞行试验结束。

航磁补偿轨迹示意图，光泵补偿前后及磁通门数据剖面图

本次航磁测试参考国家标准《航空磁测技术规范DZ／T0142—2010》进行评判。补偿后标准差为0.03nT，满足规范5.13.5条“要求补后标准差优于0.08ｎＴ”。

CW-25E铷光泵航磁系统航磁测线数据采集：

CW-25E铷光泵航磁系统进行航磁数据采集。总共进行2架次飞行，完成4边机动，十字线及29条测线，飞行测线从西到东完成，其中：L101-L129为主测线，T1001-T1004为控制线。

注:所有成果图按要求隐去坐标发布

航磁测量飞行航迹图

项目完成

测区面积估计30平方公里左右，根据需求规划设计测量比例尺为 1:20000，航线间隔设计为 200m，折合主测线长度估计 150km，控制线长度估计24km，总计有效航线约为 180km，总飞行长度约240km，按2架次安全高度飞行，高度范围为 170m左右，最高不超过200m。飞行速度20米/秒，采样速度10Hz。