近年來，隨著無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和航磁設(shè)備的小型化，航磁探測技術(shù)與無人機(jī)結(jié)合逐漸成為可能，彩虹三無人機(jī)航磁系統(tǒng)的成功作業(yè)證實了無人機(jī)航磁技術(shù)的可行性。但彩虹三的造價成本和運(yùn)營成本過高也成為其弊端。因此，輕量化、專業(yè)化的無人機(jī)航磁平臺將會是未來的趨勢。1.2 建設(shè)目標(biāo)? 建設(shè)專業(yè)的無人機(jī)航磁探測系統(tǒng)? 滿足航空物探規(guī)范以及未來即將推出的無人機(jī)航空物探規(guī)范? 以實際航磁作業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)? 提升整體航磁技術(shù)理論和實踐水平? 良好的保障和維護(hù)，保證設(shè)備的長期穩(wěn)定342 解決方案2.1 系統(tǒng)原理簡述地球本身就是一個巨大的磁體，在地球表面會呈現(xiàn)緩慢梯度變化，同時，地球表面不同磁場特性的物質(zhì)，如巖石、礦體、人造設(shè)備等也會導(dǎo)致地磁場的劇烈變化，通過對一個區(qū)域的磁異常變化檢測和描述，可以有針對性的實現(xiàn)物質(zhì)探測和目標(biāo)尋找等目的。2.2 總體方案設(shè)計傳感器 2設(shè)備重量 894g傳感器間距 1m本系統(tǒng)采用航磁測量系統(tǒng)作為系統(tǒng)核心，對航磁探測所需各項數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和匯總，同時通過飛行中不斷采集所得數(shù)據(jù)。測量系統(tǒng)包含以下模塊：數(shù)據(jù)收錄采集模塊，三分量數(shù)據(jù)測量模塊，磁補(bǔ)償模塊，高度計模塊，北斗模塊。傳感器 1數(shù)采內(nèi)置 GPS，數(shù)據(jù)傳輸接口52.2.1 測量模式測量模式下，分為三個步驟：準(zhǔn)備階段、測量階段、結(jié)果處理階段。(一) 準(zhǔn)備階段搭建地磁日變觀測站；將航磁系統(tǒng)連接測試，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行； 開啟磁力儀，飛機(jī)起飛前開始采集；(二) 測量階段實時觀測飛機(jī)運(yùn)行軌跡，保證飛機(jī)按測線規(guī)劃飛行；觀測地磁日變情況，當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)變化時，應(yīng)密切注意其變化；(三) 結(jié)果處理段結(jié)果處理方面主要利用已有數(shù)據(jù)對野外實測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出與編輯、壞點剔除、測線切割與合并、噪聲壓制、網(wǎng)格化、異常分離與增強(qiáng)等處理。2.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計MAG-DN20G4 無人航磁測量系統(tǒng)組成部分：1. 搭載平臺：航磁專業(yè)版電動四旋翼無人機(jī)（含航磁穩(wěn)定套件，安裝套件，北斗高精度定位模塊）2. 航磁部分：MagDrone R3航磁測量系統(tǒng) （含磁探頭兩套，數(shù)據(jù)采集器，內(nèi)置GPS，預(yù)留配件接口）3. 磁補(bǔ)償：定制款磁通門補(bǔ)償系統(tǒng)4. 高度計：雷達(dá)高度計5. 處理軟件：RGIS磁數(shù)據(jù)處理軟件6. 地面磁基站：高精度Overhauser磁力儀。2.3.1 航磁部分航磁測量系統(tǒng)工作參數(shù)電源 12 V工作溫度 -20°C to +50°C工作重量（調(diào)查工具包） 894 g 含電池總體功耗 400 mA浪涌電流 2000 mA數(shù)據(jù)記錄器功率輸入 電池11.1V，1950 mAh6傳感器輸入 內(nèi)部模擬用戶界面 啟動/停止按鈕；狀態(tài)LED調(diào)查模式 起飛前開始，著陸后停止采樣率 200 Hz內(nèi)部存儲器 2 GB，適合24 小時不間斷記錄磁通門參數(shù)*環(huán)境場 ±75,000 nT規(guī)定的測量范圍 ±75,000 nT分辨率 <0.3 nT噪聲 ﹤20pT/ Hz@1Hz溫度漂移 ﹤0.3nT/K尺寸 ? 35×365mmIP IP65系統(tǒng)組成部分：1. 兩個探頭 集成在碳纖維固定套件2. 數(shù)據(jù)采集器 集成在碳纖維固定套件實用升限 5000m*起飛重量 20kg 抗風(fēng)等級 6級空機(jī)重量 6.7kg 驅(qū)動方式 電驅(qū)動*負(fù)載重量 8kg 額定功率 4kw電池重量 5kg 空載續(xù)航時間 60min安裝套件尺寸 100mm*150mm*70mm 定位精度標(biāo)配米級（選配厘米級RTK）全球定位模塊定位通道數(shù) 度 H: ±0.3m, V: ±0.5mPPP精度 收斂時間: 20minH: ±0.1m, V: ±0.2m授時精度 20ns輸出延遲 0~40ms測姿精度 方位角: (0.2/R)° (R為基線長)橫滾/俯仰角: (0.4/R)° (R為基線長)平臺組成（含北斗模塊）序號 設(shè)備名稱 單位 數(shù)量1 四旋翼飛行平臺 架 12 遙控器 個 13 地面站 套 14 數(shù)傳 套 15 電池充電器 套 16 動力電池 組 27 運(yùn)輸包裝箱 套 18 工具 套 19 備件 套 110 航磁安裝套件 套 111 航磁穩(wěn)定套件 套 112 北斗高精度定位模塊 套 1 92.3.3磁補(bǔ)償部分序號 指標(biāo) 參數(shù)1 磁力儀采集路數(shù) 磁場數(shù)據(jù)采集2 磁場測量范圍 ±75,000nT3 前端 (FE) 分辨率: 0.286pT采樣率: 2，10，20，50，100，200，500Hz500Hz采樣率下，分辨率為1.5pT4 補(bǔ)償性能 改正比(IR)(總場):10–20；5 濾波器 1.6Hz帶寬7 校準(zhǔn)時間 6-8分鐘8 矢量磁力儀 三軸磁通門9 數(shù)據(jù)輸出和記錄 采樣率: 2，10，20，50，100，200Hz外部觸發(fā)串行端口:115.2 kbps，ASCII/Binary網(wǎng)口：TCP/IP包，ASCII/Binary記錄介質(zhì): 內(nèi)置64GB固態(tài)硬盤，可外接移動硬盤，USB閃存顯示器（外接VGA）11 原始數(shù)據(jù)記錄 64GB固態(tài)硬盤記錄分區(qū)12 顯示 可外接顯示設(shè)備或通過遠(yuǎn)程連接訪問13 遠(yuǎn)程控制 任何Windows7及以上版本操作系統(tǒng)的計算機(jī)，通過網(wǎng)口連接就可以登錄到系統(tǒng)的操作界面（系統(tǒng)支持無線網(wǎng)絡(luò)連接）1個USB3.0接口,3個USB2.0接口2路RS232接口2路千兆以太網(wǎng)接口VGA接口15 補(bǔ)償模式 實時補(bǔ)償，后補(bǔ)償16 電源 DC12V±6VDC17 環(huán)境要求 工作溫度:0到+50℃ 存儲溫度:–20到+70℃相對濕度:0到99%，高度:0–6000米18 產(chǎn)品規(guī)格 重量：0.4KG102.3.4高度計技術(shù)指標(biāo)參數(shù) 值 單位傳感器性能最小高度 0.5 米*高度 500 米支承俯仰角 -20 - +203 度*垂直速度 50 米/秒*前進(jìn)速度 75 米/秒測高精度 3% 或 0.5m更新速度 <= 17 毫秒啟動時間 < 1 (低精度測高可用)< 5秒使用環(huán)境氣溫 -40 - +85 攝氏度震動 100 加速度均方根振動 14 加速度均方根IP 防護(hù)等級 67（標(biāo)準(zhǔn)型，防進(jìn)塵及短時進(jìn)水）40（輕型，天線部分 67）壓力/運(yùn)輸高度 0 - 10.000 米機(jī)械性能質(zhì)量 350（標(biāo)準(zhǔn)型號）(包含 0.5 米電纜及連接器)160（使用客戶雷達(dá)罩) 克235（包含雷達(dá)罩）尺寸 110 x 99 x 28.4 (標(biāo)準(zhǔn)型，不含連接器)110 x 99 x 26（輕型，不含連接器）