小型无人驾驶飞机的应用

在地质部门和地学研究单位有着大量的小面积大比例尺的航空测量任务,过去都是用民航客机去完成。现开拓的小型无人驾驶飞机系统,具有轻便、灵活、造价低廉、操纵简单、维护方便等优点,飞行不需要专门的起降场地;用接力的方法可以在山区进行作业;专门研制了定位导航装置及小型机载航测仪器。目前,供使用的小型无人驾驶飞机有两种:一种可载仪器重量8公斤,飞机总重为62公斤,速度220公里/小时,续航时间一小时;另一种其总重量为130公斤,可载仪器重量     

浅谈无人机低空遥感技术在国土资源行业中的应用

一、概述 （一）无人机及特点。无人机是是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。     

HyMap-C机载高光谱仪定标方法与结果评价

HyMap-C机载高光谱仪能够在400~2 500 nm波长范围内获取144个精细光谱通道,对于地球表面地物特征有极强的探测能力。为保证高光谱遥感数据的可靠性与定量化分析的精度,作者分别采用单色准直光法、漫反射板定标法和内部参考标准法对HyMap-C机载高光谱仪进行了实验室光谱定标、绝对辐射定标以及飞行过程中航线上相对辐射定标。通过航空飞行测量与地面实际测量的光谱反射率数据进行对比验证,结果表明两者整体谱型与局部吸收特征非常一致,定标结果可靠,数据可信。文中阐述的定标原理与方法为我国自主研制机载高光谱仪的定标提供了依据与思路,定标后获取到的高光谱分辨率数据可广泛应用于地质调查领域特别是矿物填图中。     

地外物质研究的新进展

人类对地外物质的研究手段,一种是大气外观测,即通过各种空间探测器及空间实验室对太阳系各天体进行观测,或着陆就地探测;另一途径是地面观测和实验室研究。地面实验室研究,主要通过两种途径获得地外物质样品,一是人工方法,如登月取样、火箭穿透和高空气球与飞机收集宇宙尘埃,再返回地面;或地外物质通过自然过程降落在地表,如陨石的收集,海底沉积物、极地冰层和古老地层中搜集宇宙尘。我国已收集到81次陨石,在沿海沉积     

无人飞机在台风探测中的应用进展

与有人飞机的台风探测不同,无人飞机(也称无人机)因其相对低的成本且无人员伤亡风险等优势,自1997年一款名为"气象侦察兵(Aerosonde)"投入台风探测试验以来,受到国际社会的广泛关注。随着无人机技术的迅猛发展,无人机的飞行高度、有效荷载和续航能力等性能不断提高,更多的台风特种观测仪器被搭载,特别是2010年NASA使用高空长航时无人机"全球鹰(Global Hawk)"对大西洋5个飓风的飞行探测取得成功后,基于无人机平台建立高空下投探空和近地/水面飞行观测相结合的台风精细结构探测体系渐成趋势。目前我国尚未建立飞机探测台风的业务,严重制约了我国台风定位定强和台风数值预报精度的进一步提高。鉴于此,简要概述了境内外无人机在台风探测中的实践和发展趋势,旨在推进我国无人机探测台风的实践及其业务化体系的建设。     

无人机探测“海鸥”台风中心附近的资料初步分析

2008年7月18日和19日,在中国大陆首次利用无人机探测手段对台风"海鸥"(0807号)进行了探测,根据19日台风减弱为热带风暴过程中的飞行探测资料,初步分析结果如下:飞行高度500 m,飞行时间近3小时,距离台风中心最近距离约为100 km,获取了探测期间的全部气象要素数据(温度、相对湿度、气压和风速),数据获取率达到90%以上.探测期间内的气压平均值为949.1±9.7 hPa,温度平均值为24.2±1.3℃,探测期间内,无人机基本处于降水云系中.故相对湿度较高,平均值为(88.4±6.1)%.通过对探测数据的初步分析,说明这种小型无人机具有探测台风边界层气象要素的能力.     

AS350B3型直升机在中高山航空物探测量中的优势

中高山地区作业的航空地球物理勘探飞行器需要有高原适航性。通过对比空中国王350ER在起降条件、最大升限、最大续航能力及高原机动能力等特点,提出了在中高山地区的低高度、大比例尺的航空地球物理勘探飞行器的选型原则及飞行方法。通过甘肃某测区的实际测量飞行验证了该原则和方法的可行性。分析结果显示,AS350B3型直升机在中高山地区作业时表现出的实际飞行性能满足在该类型区域低高度、大比例尺的航空地球物理勘探的要求。     

信息通信技术在空域协同管理决策中的应用——以危险天气条件下风险规避分析为例

信息通信技术的应用使空域资源充分开发和有效利用发生了结构性变革,新一代航空运输体系提出应用全新自动化信息支持交通管制决策的概念,由此学界和业界在空中交通管制员工作站业务中积极开发集成了自动信息决策支持工具,以此改变以往空中交通管制员手动集成与决策过程。空域危险天气条件下空中交通安全保障能力降低,对空域系统产生危害,因而对新的信息通信技术的需求迫切。在概述新一代航空运输体系的信息化组成与支持的基础上,并在回顾空域协同决策技术发展及危险天气规避研究的基础上,通过危险天气条件下空域协同管理决策的应用论证信息通信技术支持的新特点,包括基础应用:空域协同管理决策的数据输入—航线输出;普遍应用:风险规避一般概率网的选择;特殊应用:由位置与方向组成的航线管理。研究认为,建立在信息通信技术基础上的空域协同管理决策具有精准的时间计划特征,并通过时间精准实现空间精准;基于地理信息系统技术的空域协同管理决策的可视化,实现了移动数据的飞行轨迹地图快速生成。这项研究对未来国家空域资源充分开发利用、危险天气条件下保证飞行安全、降低空中交通管制员工作负荷等均有一定的应用价值。     

长白山锦江温泉群成因模式

正锦江温泉位于长白山西坡锦江峡谷,距离长白山天池西南大约6.36km,由于锦江温泉区地表基本被玄武岩和粗面岩覆盖,地面地质信息较少,文中采用高密度电法剖析温泉区,以了解锦江温泉区的地层结构和地质构造特征。1研究方法高密度电法以常规直流电阻率法为基础,在探测断面上同时布置多个电极,由人工向地下发送电流,使地下形成稳定的电流场,通过自动控制转换装置对所布设的断面进行自动观测和记录     

适用于地质灾害调查的微型无人机航线控制系统设计与实现

传统的地质灾害野外调查手段已经不能满足日益增长的快速获取信息的需求以及国家精细化地质调查的要求,因此近年来掌上机、无人机、InSAR、高精度遥感等技术在地质灾害调查研究领域得到了不同程度的应用。文章紧密结合地质灾害调查数据采集业务需求和工作流程要求,以微型无人机为采集端,采用无人机技术、地理信息技术和图像融合技术,基于Android系统设计了适用于地质灾害野外调查微型无人机航线控制系统,开发了航线规划、智能续飞、图像快拼、离线地图以及针对不同形态灾害体的不同拍摄模式等功能,实现采集流程全自动化,为地质灾害调查人员提供了快速、便捷的无人机遥感影像数据采集手段,为地质调查工作提供了直观、精准的数据支撑。     

自主技术无人机航空物探(磁/放)综合站研发进展

无人机航空物探技术是航空物探技术的一个新兴分支。文章首先阐述了无人机航空物探技术的国内外研发情况,然后介绍了基于国产彩虹3无人机的国内首套应用于地球物理勘查的无人机航空物探(磁/放)综合站的研究进展。基于国产彩虹3无人机平台,开展了专用飞机改装、超低空地形跟随飞控、远距离遥控遥测等关键技术攻关,集成研发了自主知识产权的无人机航空物探(磁/放)综合站样机,成功开展了面积性应用试验,综合站样机功能、性能等达到了世界先进水平。无人机航空物探(磁/放)综合站研发取得关键进展。     

Ideological and volume politics behind cloud water resource governance – Weather modification in China

Weather modification operations are the intentional alteration of weather and cloud water conditions using technologies such as cloud seeding. Post-socialist authoritarian China is the world’s leading user of state power for rainfall enhancement through weather modification, with diverse purposes including agriculture production, water security, ecological preservation, and mega events. We argue that weather modification in China needs to be understood as a facet of ecological modernization, in which the authoritarian state believes that precipitation can be controlled through the use of advanced technologies, thus transforming clouds into a kind of cloud water resource. Two political dimensions are highlighted to understand precipitation control and utilization of cloud water: the first is a new ideological politics of the changing human-weather relationship from ‘adaptation to the weather’ to ‘taming the weather”; the second is volume politics that presents unique characteristics of airborne water as opposed to terrestrial and groundwater.     

A STUDY OF AIRBORNE RADIOACTIVE SURVEYING

Airborne radioactivity surveys by the Geological Survey of Japan have already [1960] covered an area of about 90, 000 sq. km . On the basis of a semi-empirical theory on attenuation of gamma rays, with reference to the effect of scattering, the intensity distribution of gamma rays in the atmosphere was calculated by assuming several ideal forms of sources. 3 The fundamental constants in the theory are determined so as to conform to the relationship between the altitude and the experimental values of gamma ray intensity. From the results of calculations, the relationship between the altitude and the intensity of atmospheric gamma rays originating in a uniformly widespread source are discussed, and altitude correction is examined. It is concluded that the altitude correction is affected by the topographic variations, the existence of a thin surface layer, and by the variation of quantities of atmospheric radioactive materials. Anomalous gamma ray intensity, as observed in the airborne survey, and the determination of flight line intervals are briefly mentioned. Additional mention is made on the airborne survey over the rugged mountainous districts of Akita and Niigata prefectures, and on the test flight of a large size aircraft for the purpose of precise surveying. --Auth.     

Automated forecasting of volcanic ash dispersion utilizing Virtual Globes

There are over 100 active volcanoes in the North Pacific (NOPAC) region, most of which are located in sparsely populated areas. Dispersion models play an important role in forecasting the movement of volcanic ash clouds by complementing both remote sensing data and visual observations from the ground and aircraft. Puff is a three-dimensional dispersion model, primarily designed for forecasting volcanic ash dispersion, used by the Alaska Volcano Observatory and other agencies. Since early 2007, the model is in an automated mode to predict the movement of airborne volcanic ash at multiple elevated alert status volcanoes worldwide to provide immediate information when an eruption occurs. Twelve of the predictions are within the NOPAC region, nine more within the southern section of the Pacific ring of fire and the others are in Europe and the Caribbean. Model forecasts are made for initial ash plumes ranging from 4 to 20 km altitude above sea level and for a 24-h forecast period. This information is made available via the Puff model website. Model results can be displayed in Virtual Globes for three-dimensional visualization. Here, we show operational Puff predictions in two and three-dimensions in Google Earth^®, both as iso-surfaces and particles, and study past eruptions to illustrate the capabilities that the Virtual Globes can provide. In addition, we show the opportunity that Google Maps^® provides in displaying Puff operational predictions via an application programming web interface and how radiosonde data (vertical soundings) and numerical weather prediction vertical profiles can be displayed in Virtual Globes for assisting in estimating ash cloud heights.     

航空伽玛能谱测量的高度修正及高度曲线拟合

本文对航空伽玛能谱测量中的高度修正和高度曲线拟合等问题做了一些新的探讨,给出了准确进行高度修正和高度曲线拟合的实用方法,可提高航空伽玛能谱测量的精确度,并能实现地面和空中灵敏度的换算。     

三角波场源航空瞬变电磁测量的高度校正方法分析

近年,我国在引进国外航空瞬变电磁测量系统后开展了一系列的生产活动,但尚未建立一套航空瞬变电磁数据处理规范,航空电磁测量数据处理技术仍有待进一步完善.其中航空瞬变电磁测量数据因存在起伏飞行,在低阻地区形成明显的干扰异常,需要进行飞行高度校正,本文主要讨论高度校正的数据处理方法.通过高度校正数据处理方法的分析,得出三角波场...     

煤矿井下钻机远程控制系统设计

为解决深部矿井冲击地压大、巷道高温高湿等危险条件对钻孔施工的影响,设计了一种钻机远程控制系统。该远控系统由钻机近端和远控端组成,两者之间采用CAN和光纤通信来实现数据和视频图像传输,钻机近端以车用PLC为控制核心实现数据采集和控制功能,以CoDeSys为工具开发底层程序。远控端以单片机和PC104为核心,实现远程指令的收发和显示,上位机扩展CAN接口,通过LabVIEW开发显示界面。实际应用结果表明:该远控系统实现了800 m远程控制,具备响应速度快、操作方便、可靠性高、人机交互友好等优点,为煤矿井下无人值守的自动化钻场提供了一种控制系统。      

固定翼时间域航空电磁勘查系统研发进展

基于国产Y12IV型轻型固定翼飞机平台, 开展了专用飞机改装、大磁矩发射、三分量接收、海量数据实时收录等关键技术攻关, 研制了具有完全自主知识产权的固定翼时间域航空电磁勘查系统样机; 成功开展了半航空试验试飞, 系统样机功能、性能等达到了世界先进水平。固定翼时间域航空电磁勘查系统研发取得关键进展。     

航空重力弱信号提取的卡尔曼滤波方法研究

航空重力测量以飞机为载体对重力场数据进行采集.由于气流、飞行状态及机体自身振动等因素的影响,航空重力测量原始数据含有大量的噪声,信噪比高达上万级分之一,因此从原始测量数据中获取弱小重力信号成为航空重力测量系统发展的一个技术难题.本文针对航空重力测量系统将通用卡尔曼滤波公式进行了适应性调整,建立了航空重力异常的数学模型,...     

固定翼时间域航空电磁系统的飞机选型问题

对国外典型固定翼时间域航空电磁系统飞机平台及国产飞机平台的各项性能进行了对比分析,对改装能力、运行费用、安全性等几个方面进行了评价,总结了固定翼时间域航空电磁系统设计飞机选型的基本经验和规律,提出了用综合效费比指标来指导飞机选型工作。