CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例

6月16日,第二屆地質系統地理信息產業(無人機攝影測量)職業技能競賽,在山東日照市隆重開幕。縱橫大鵬作為技術支持單位,參與本次活動。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖1
CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖2

今年,在地質調查應用上,縱橫大鵬又有了“新利器”。



近日,蘭州資源環境技術學院,聯合縱橫股份、加泰科(深圳)科技有限公司,完成甘肅白銀附近地區無人航磁數據采集項目,驗證了CW-25E銣光泵航磁系統,符合相應技術規范標準要求,可以進行地質調查找礦預測。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖3

航空磁測,就是將航空磁力儀及其配套的輔助設備裝載在飛行器上,在測量地區上空按照預先設定的測線和高度對地磁場強度或梯度進行測量,并對測量數據進行分析,以便研究地磁異常以及地下地質構造。航空磁測借助其測量速度快、克服各種復雜地形等獨特優勢,在礦產、水文、地質災害、軍事地質等方面貢獻突出。


隨著技術的突破和演進,無人機航空磁測技術發展迅猛,無人機航磁能夠做到大比例尺條件下,低空/超低空作業,相對于載人飛行器航磁作業其更為安全,能夠快速部署,并極具成本優勢。相對地面磁測,不僅能夠消除地表等干擾物產生的影響,而且能高速、高效、高精度的采集地磁場數據,為礦產地質調查快速評價提供了一種新型的、非常有效的低成本手段。



技術路線



CW-25E銣光泵航磁系統,以CW-25E無人機作為飛行平臺,集成了芯片級銣光泵磁力儀,高精度磁通門三分量磁力儀,GPS信號接收系統,激光高度計,9軸姿態傳感器,氣壓高度計,具備實時和飛行后固定翼飛行器航磁補償技術。

縱橫大鵬系列垂起固定翼無人機,飛控能全自動實現對航磁補償參數計算至關重要的固定翼無人機四邊航磁機動動作。同時系統可搭載4200萬像素正射航測相機,獲取高精度地磁數據的同時,還可同時采集高分辨率正射影像數據,便于后期數據分析。極大地簡化了航空物探測量作業,提高了作業自動化程度和成果精度水平,實現測量工期縮短、成本降低的目標,成為高精度、高效率、穩定可靠的航空物探利器。


外場作業


CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖4
CW-25E銣光泵航磁系統航磁補償:
在至少高于地表 800 米以上的高空,在 0°、90°、180°、270°四個方向上做定點機動,記錄航磁數據記錄,如下圖所示。進入機動前導距離400米,保證飛機狀態穩定后機動操作進行每個飛行方向上3個俯仰(機動角度±5°)、3個滾轉(機動角度±10°)和3個偏航(機動角度±5°)的機動,動作周期4秒,動作間隔1秒.軟件計算出相應的航磁補償參數,評估航磁補償結果。航磁補償結果達到要求后再沿設計測線飛行采集,直至完成所有測線,單一飛行試驗結束。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖5
航磁補償軌跡示意圖,光泵補償前后及磁通門數據剖面圖

本次航磁測試參考國家標準《航空磁測技術規范DZ/T0142—2010》進行評判。補償后標準差為0.03nT,滿足規范5.13.5條“要求補后標準差優于0.08nT”。

CW-25E銣光泵航磁系統航磁測線數據采集:
CW-25E銣光泵航磁系統進行航磁數據采集。總共進行2架次飛行,完成4邊機動,十字線及29條測線,飛行測線從西到東完成,其中:L101-L129為主測線,T1001-T1004為控制線。
CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖6
注:所有成果圖按要求隱去坐標發布
航磁測量飛行航跡圖


項目完成


測區面積估計30平方公里左右,根據需求規劃設計測量比例尺為 1:20000,航線間隔設計為 200m,折合主測線長度估計 150km,控制線長度估計24km, 總計有效航線約為 180km,總飛行長度約240km,按2架次安全高度飛行,高度范圍為 170m左右,最高不超過200m。飛行速度20米/秒,采樣速度10Hz。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖7
光泵磁力儀靜態噪聲數據曲線
地面靜態噪聲:0.0091nT,(根據規范8.3.1計算符合一級噪聲水平)。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖8
光泵磁力儀空中動態噪聲數據曲線
測線空中動態噪聲:0.07nT,(測線 L101,根據規范8.3.2為一級噪聲水平)。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖9


CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖10
航磁測量重復線檢查對比磁異常曲線

航磁總精度:

切割線與測線交點數:232,航磁數據經各項改正后計算航磁調平前總精度計算方法采用切割線與測線交點上磁場差值的總均方差σ為 0.1nT。


數據成圖


飛行補償后測線及聯絡線數據導入庫后,經日變改正,IGRF校正,聯絡線調平成磁場平面網格圖如下(所有成果圖按要求保留比例尺隱去坐標發布):
CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖11
依次為補償前、補償后、調平后和化極異常平面圖

通過上圖可以看出,補償前的平面異常圖條帶狀明顯,為典型的航磁異常特征,但優于以往航磁數據,補償后條帶狀明顯改善,經簡單調平后,線性條帶消失,可以作為異常解釋的基本圖件。
CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖12
航磁測量最終成果化極異常平面圖


結論


CW-25E銣光泵航磁系統符合國家規范《航空磁測技術規范DZ/T0142—2010》質量要求標準,能為礦產資源調查評價、海洋地質調查、工程地質和環境調查、基礎地質與研究等應用提供有效信息和解釋成果。
 
該套航磁測量系統,從軟件通訊到硬件集成,深度融合于CW-25E飛行平臺,為行業用戶提供了航磁、航測一站式解決方案。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖13

蘭州資源環境職業技術學院是由原甘肅工業職工大學和原國家重點中專蘭州氣象學校于2004年合并組建,屬專科層次的普通高等職業院校。2015年,入選國家首批現代學徒制試點單位。同時也是應急管理部共建高校。 

學院設有多個專業,配備專業的教學團隊,擁有多種專業設備,在教學過程中,注重學生專業技能的培養,在行業和同類院校中具有良好的社會聲譽,畢業生就業質量高。同時與企業開展校企合作,形成人才共育、過程共管、成果共享、責任共擔的校企合作辦學新模式。

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖14

編輯 - Y.L.P
主編:H.G.Q

往期推薦閱讀

往期熱文(點擊文章標題即可直接閱讀)

  1. 我國首架35克超微偵察無人機-蜂鳥驚艷阿布扎比防務展

  2. 我國首個實用化無人機“蜂群”,中國電科單車發射48架巡飛彈

  3. 揭秘無人機自動機場 — 換電機場VS充電機場

  4. 守護能源互聯網,云圣智能旗艦級車載無人機+全自動機場系統

  5. 極飛的泡沫還能夠吹多久?下一個暴雷的會不會是極飛?

  6. 走進飛思無人科研平臺,讓無人智能科研更簡單

  7. 上海特金推出國內首個城市級網格化無人機管控系統

  8. 竄入南海,偵察我軍潛艇:中國強行沒收美軍水下無人機

  9. 長光禹辰 MS600 V2多光譜相機發布

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖15

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖16

CW-25E無人機銣光泵航磁系統項目案例的圖17

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP