ZK航空磁力仪

2024

规格/型号：暂无

品牌：暂无

应用领域：探矿设备

产地：北京 - 北京

厂家/供应商：北京中科地联科技发展有限责任公司

咨询电话:：18510525249（请说明信息源自“中冶有色技术网”）

更新时间：2023-09-01

级别：待认证

ZK航空磁力仪说明介绍

近年来，随着无人机技术的飞速发展和航磁设备的小型化，航磁探测技术与无人机结合逐渐成为可能，彩虹三无人机航磁系统的成功作业证实了无人机航磁技术的可行性。但彩虹三的造价成本和运营成本过高也成为其弊端。因此，轻量化、专业化的无人机航磁平台将会是未来的趋势。

1.2建设目标?建设专业的无人机航磁探测系统

?满足航空物探规范以及未来即将推出的无人机航空物探规范

?以实际航磁作业应用为目标

?提升整体航磁技术理论和实践水平

?良好的保障和维护，保证设备的长期稳定

2、解决方案2.1系统原理简述地球本身就是一个巨大的磁体，在地球表面会呈现缓慢梯度变化，同时，地球表面不同磁场特性的物质，如岩石、矿体、人造设备等也会导致地磁场的剧烈变化，通过对一个区域的磁异常变化检测和描述，可以有针对性的实现物质探测和目标寻找等目的。

2.2总体方案设计

传感器2

设备重量894g传感器间距1m

本系统采用航磁测量系统作为系统核心，对航磁探测所需各项数据进行采集和汇总，同时通过飞行中不断采集所得数据。测量系统包含以下模块：数据收录采集模块，三分量数据测量模块，GPS模块。

测量模式下分为三个步骤：准备阶段、测量阶段、结果处理阶段。

（一）准备阶段

搭建地磁日变观测站；将航磁系统连接测试，保证系统正常运行；开启磁力仪，飞机起飞前开始采集；

（二）测量阶段

实时观测飞机运行轨迹，保证飞机按测线规划飞行；

观测地磁日变情况，当连续出现变化时，应密切注意其变化；

（三）结果处理阶段

结果处理方面主要利用已有数据对野外实测数据进行数据导出与编辑、坏点剔除、测线切割与合并、噪声压制、网格化、异常分离与增强等处理。

2.3硬件系统设计MAG-DN20G4无人航磁测量系统组成部分：

1、搭载平台：电动四旋翼无人机航磁改装版（含航磁稳定套件，安装套件，北斗高精度定位模块）

2、航磁部分：航磁测量系统（含磁探头两套，数据采集器，预留配件接口）

2.3.1航磁部分航磁测量系统

工作参数

电源	12 V
工作温度	-20°C to +50°C
工作重量（调查工具包）	894 g含电池
总体功耗	400 mA
浪涌电流	2000 mA

数据记录器

功率输入	电池11.1V，1950mAh
传感器输入	内部模拟
用户界面	启动/停止按钮；状态LED
调查模式	起飞前开始，着陆后停止
采样率	200 Hz
内部存储器	2 GB，适合24小时不间断记录

磁通门参数

最大环境场	±75,000 nT
规定的测量范围	±75,000 nT
分辨率	<0.3 nT
噪声	﹤20pT/ @1Hz
温度漂移	﹤0.3nT/K
尺寸	?35×365mm
IP	IP65

系统组成部分：

（1）2磁探头及数据采集器

数据采集器中预留额外接口，支持配件扩展

（2）串行转换器

（3）串行电缆

（4）两11.1V、1950毫安时电池

（5）电池充电器

（6）配件包

2.3.2搭载平台部分DN20-G4无人机，其最大特点是航时长，载重大，飞行控制距离远，抗风性能强（六级风），具备雨、雪天工作能力，是一款针对航空磁测研发改进的搭载平台。支持搭载多种任务设备，支持集成多种传感器。预留功能拓展接口，可应对突发状况临时挂载特种设备。

无人机是为搭载航磁系统做过改装，材质为特殊工艺，电机及旋翼使用特殊材料进行屏蔽，提供航磁安装解决方案，定制的航空磁力仪指定型号安装套件，稳定套件。

基本参数

构成组成	全碳纤维机体（包含机翼和起落架）
伸展轴距	1357mm	作业半径	10km
伸展尺寸	1762mm1637mm4 60mm	最大平飞速度	90km/h
收缩尺寸	612mm500mm230mm	实用升限	5000m
最大起飞重量	20kg	抗风等级	6级
空机重量	6.7kg	驱动方式	电驱动
最大负载重量	8kg	额定功率	4kw
电池重量	5kg	空载续航时间	60min
安装套件尺寸	100mm150mm70mm	定位精度	标配米级（选配厘米级RTK）

全球定位模块定位

通道数	401
BDS-2	B1, B2, B3
BDS-3	B1C, B2a（选配）
GPS	L1, L2C, L2P, L5
GLONASS	L1, L2
Galileo	E1C, E5a, E5b
SBAS&QZSS	支持
L-band	支持

精度和可靠性

伪距精度	GPS: L1=10cm, L2=10cm, L5=5cm BDS-2: B1=10cm, B2=10cm, B3=5cm GLO: G1=10cm, G2=10cm GAL: E1=10cm, E5a=10cm, E5b=10cm
载波精度	GPS: L1=1.0mm, L2=1.0mm BDS-2: B1=1.0mm, B2=1.0mm GLO: G1=1.0mm, G2=1.0mm GAL: E1=1.0mm, E5a=1.0mm, E5b=1.0mm
单点定位精度	单频: H<3.0m, V<5.0m（1σ, PDOP<4.0）双频: H<1.5m, V<3.0m（1σ, PDOP<4.0）
静态差分精度	H: ±（2.5+1×10-6×D）mm V: ±（5.0+1×10-6×D）mm
RTK精度	H: ±（10+1×10-6×D）mm V: ±（20+1×10-6×D）mm
RTD精度	H: ±0.3m, V: ±0.5m
PPP精度	收敛时间: 20min H: ±0.1m, V: ±0.2m
授时精度	20ns
输出延迟	0~40ms
测姿精度	方位角: （0.2/R）°（R为基线长）横滚/俯仰角: （0.4/R）°（R为基线长）

平台组成（含北斗模块）

序号	设备名称	单位	数量
1	四旋翼飞行平台	架	1
2	遥控器	个	1
3	地面站	套	1
4	数传	套	1
5	电池充电器	套	1
6	动力电池	组	2
7	运输包装箱	套	1
8	工具	套	1
9	备件	套	1
10	航磁安装套件	套	1
11	航磁稳定套件	套	1
12	北斗高精度定位模块	套	1

2.4旋翼无人机改装方案改装和安装方案，测量飞机机身磁场分布情况以及转向差，结合飞机结构和重心设计，选择探头安装位置及探杆长度。此过程需要进行一次严谨的试验，并且根据试验数据实施论证。

为了使得飞机的气动外形尽可能不受影响，同时保证高精度的航磁测量，传感器的连接线从探杆内穿过至采集器。

在探杆中心处固定一个采集器，尺寸小重量轻，对飞行的气动影响小，因此直接固定在探杆上即可。传感器的数据线同样从探杆内部进入机身内部任务载荷舱中。辅助配件部分额外使用安装套件固定。

常用的改装方案示意如下图：

2.5实际测试案例案例1：江西某矿

江西某地地形条件复杂，落差大，本次野外工作使用 DN20-G4无人机、MagDrone R3航空磁力仪进行仿地飞行，全区比例尺选择1:1万，测线间距0.1 km，控制线间距为 1km，构成测网0.1×1 km，精度达到2.5nt。东区飞行高度150米；西区飞行高度150米，两个工区共分为18个小工区，共设9处起飞点，飞行有效架次 43次，共计完成10km2。

遵循主测线方向应垂直或基本垂直于测区内主要地质构造走向这一原则，本测区确定测线方向东西向，控制线方向南北向。从全区实际测量结果看，磁场信息丰富，磁异常细节反映完整清晰，磁场空间分布规律性强，表明测网布置合理，取得了预期测量效果。测区高低磁异常分界明显，具体表现为：南北向的磁异常分界线将整个西测区分为了左右（东西）两个分区，左侧整体表现低磁异常（最低值20nT），右侧整体表现高磁异常（最高值120nT），符合该地区地质情况。