基于无人直升机平台的航磁系统集成与应用

笔者介绍了无人直升机航磁系统的研发与集成,采用无人直升机作为飞行平台,搭载高精度航空磁测系统,具有低成本、高效率、不受机场跑道限制、可夜航、按设计测线全自主导航飞行等特点。该系统分别完成了磁补偿试验飞行与实际应用工作,补偿精度达到0.046 9 n T,测量成果与测区内以往航磁成果对比,其反映的地磁场特征形态基本一致,验证了该系统的有效性,航磁异常等值线在细节上表现更细致。本系统为大比例尺、高精度、小面积的航磁测量工作提供了一种高效灵活的工作手段。     

无人直升机航磁测量系统集成及应用

笔者介绍了一种基于无人直升机平台的航磁测量系统的集成与应用。通过对无人直升机飞行平台的集成改装和飞行测试试验,成功将航空磁测传感器与无人直升机平台集成为无人直升机航磁测量系统。为验证系统的有效性,该系统先后完成了航磁补偿飞行和测区应用飞行。通过将实测飞行的数据绘制航磁异常等值线图与测区内以往地磁异常等值线图对比,结果显示两者反映的测区地磁场特征形态基本一致。无人直升机航磁测量系统为地形起伏、环境复杂的勘探区域开展航磁测量提供了一种高效、便捷的工作手段。     

动力滑翔机航磁测量系统的研发与应用

本文主要介绍搭载铯光泵磁力仪的动力滑翔机航磁测量系统的研发与应用。首先开展了机型选取、支架改装、磁干扰消除、航磁系统的集成等方面研究,完成了集成后的航磁系统各项性能指标测试和系统改进。在各项指标均符合《航空磁测技术规范》DZ/T 0142-2010~([1])(以下简称航磁规范)的要求后,进行了生产作业飞行,将本次航磁测量成果与以往航磁成果进行了对比,从经济性、适用性及绿色环保方面进行了分析。由分析结果可知:该系统在低空航磁测量中应用效果较好,利用该系统开展大比例尺航磁测量,相比较地磁测量具有明显的优势。     

1：5万高精度航磁在新疆高寒深切割地区应用进展

新疆西天山、昆仑—阿尔金等地区大多为高寒山区,地形切割强烈,比高大,开展了1：100万航磁测量,并获得了丰富的磁异常信息,是新疆寻找磁性矿产的主要地区之一。限于航空磁测规范要求一直为1：5万航磁的禁区,加上地面磁测困难,影响了磁测作用的发挥。在大量正演模拟的基础上,选择典型矿床开展了不同飞行高度的对比飞行,异常显示清晰。在当前磁测仪器发展和磁补偿技术和定位精度极大提高的基础上,选择西天山、昆仑—阿尔金等不同地貌景观、不同成矿地质背景和地球物理条件区进行测量,已完成测量面积7万km2,揭示的磁场特征清晰,背景干扰小,局部异常明显,地面磁测、矿产勘查成果与航磁成果对应性好,说明较大飞行高度大中比例尺航磁在深切割山区工作的有效性。为西部地区开展上述工作积累了经验,建议在当前技术经济条件下值得推广使用。     

航磁测量系统的外符合精度评估

航磁测量系统的精度评估是磁测工作的一个重要内容。在内蒙古某测区开展了飞行实验,获得了航空和地面磁力测量数据,利用插值—迭代法和等效源法,将地面高精度磁力测量数据延拓到空中,通过与航空磁测数据进行比较,完成了航磁测量系统的外符合精度评估。两种延拓方法的精度评估结果均优于5 nT,真实反映了航磁测量系统的实际精度水平。本文研究方法不仅可以为航磁测量系统的外符合精度评估提供参考,也可以应用于新研航空磁力仪的尺度因子、偏差等参数的在线标定。     

飞艇式航空磁测系统在不同地理条件下的应用

飞艇式航空磁测系统由无人驾驶飞艇作为飞行平台,搭载高精度航空磁测系统构成,实现无人驾驶、自主导航沿设计测线飞行,进而完成测区内航磁测量工作。此系统研制成功后,分别在不同地形条件、不同纬度区域进行了快速、安全、稳定的飞行测量。实践证明,飞艇式航空磁测系统在高原、中高山、丘陵、平原、沼泽覆盖区内应用效果良好。     

潮水地区航磁梯度初步分析

在引进高精度航磁梯度测量系统的基础上,对潮水盆地某地区进行航磁梯度测量飞行。介绍了试验飞行中航磁梯度数据采集与处理过程,并对测量资料进行初步分析.通过对航磁梯度和航磁总场资料的对比,发现航磁梯度场相对航磁△T总场而言,异常更加明显;航磁梯度能更准确地确定磁性体的边界和断裂构造的位置,提供更多总场没有的信息,特别是实测的垂向梯度比计算的垂向一阶导数提供的信息更加丰富。因此引进高精度航磁梯度测量系统,无论是对今后的基础地质研究,还是矿产资源勘查等方面都有着广阔的应用前景。     

CH-3无人机航磁测量系统在我国新疆不同地形区的应用示范

CH-3无人机航磁测量系统具有飞行质量高、可夜航作业、方便灵活等特点,该系统已经在黑龙江多宝山地区开展了试验性面积测量工作,数据质量优秀。本文主要介绍了该系统后续在新疆克拉玛依和喀什地区的应用示范情况,总结了其在平原沙漠、丘陵低山、中高山等多种地形条件下开展测量工作的应用效果,讨论了测量数据的可靠性、飞行质量控制及系统当前的局限性,分析了无人机航磁测量技术在基础地质调查、矿产资源勘查、能源地质调查等方面的初步应用成果和应用前景。     

高精度航磁测量在东天山卡拉塔格地区的应用试验

航空磁测在寻找与磁性矿物有关的金属矿床勘查中有着广泛深入的应用。为快速有效地找寻隐伏及深部矿体,以动力三角翼飞行器为载体,依靠其灵活轻便、经济、高效等特点,配备先进的AARC510航空磁测系统,在新疆东天山卡拉塔格地区开展1∶5万高精度航磁测量试验。本文介绍了应用该航磁系统进行高精度航磁测试的试验情况,验证了动力滑翔机低空飞行、高精度测控等关键性能,取得较可靠的高精度航磁资料,并对其测量结果进行了初步探讨。结果表明该航磁测量系统在覆盖区开展矿产勘查工作是有效的,适宜于开展大比例尺的航磁测量工作。     

几种低空高精度航空磁测系统及找矿应用分析

航空磁法测量在地质矿产勘查领域有着广泛深入的应用,特别是寻找在与磁性矿物有关的金属矿床勘查中发挥着重要的作用。但是大飞机的航磁和地面人工磁测资料已难以满足矿产勘查工作的需求,为此,近几年国内迅速发展一种新型的磁法测量手段—低空高分辨磁法测量系统。这种系统以动力滑翔机、无人飞艇或无人飞机为飞行平台,集成了当前先进的磁测仪器及相关的软件技术,并多个地区开展了1∶1万高分辨率的低空磁法测量工作,取得了较好的方法运用效果,经对比分析,这种低空磁测资料可以替代传统地面磁法测量,快速而有效地开展高精度大面积的磁法测量,为矿产勘查提供一种先进的技术手段。     

动力滑翔机航磁系统在大兴安岭地区的示范测量

通过在多宝山地区进行的动力滑翔机航磁测量示范性工作,评价了该系统的功能和特点。根据在同一测线上不同飞行方向实测数据的对比和对平面数据的处理分析,表明资料中既无滞后现象也无方向差,说明该系统的磁三分量补偿较完善;采用重复线数据作为检查数据,通过平面内插和高度延拓,获得和检查点相同空间位置的磁场值作为被检查数据,统计的工作精度为4.0 nT。示范工作成果表明动力滑翔机航磁系统具有轻便、高效、适应性强和高精度的特点。     

基于Oracle数据库的航磁异常自动渲染技术

航磁异常数据是航磁工作的最终重要成果之一,是通过解释评价工作对航磁测量数据进行的定性分析。目前工作中最终成果均以项目为单位通过制图、成图工作形成成果图件,为满足图面表达需求,要对同一数据层依照不同属性进行多次渲染,叠加显示。为能够快速有效地提供信息化服务,航空物探数据通过Oracle数据库进行统一存储管理,笔者通过深入研究航磁异常数据表达需求,结合Oracle数据库管理方式,设计了航磁异常数据的自动渲染流程,并使用C#语言进行基于ArcEngine的二次开发,实现了航磁异常点数据自动渲染功能,经验证,渲染结果符合相关标准规范,提供标准化的API接口,可供后续开发使用。     

国产航磁全轴梯度勘查系统试验测量

2009年7月,"全数字化矢量航磁勘查系统研发"课题组在哈尔滨平房机场对航磁全轴梯度勘查系统样机实施系统试验测试及试验测量,先后进行了飞机改装、系统集成测试、补偿飞行及约5 000 km的试验测量飞行,取得了良好的效果,表明该系统样机性能稳定可靠,初步达到实用化程度,实验工作为今后系统的改进与完善提供了依据。     

直升机上航磁仪磁补偿的质量研究与探讨

磁补偿飞行是通过硬件和软件技术有效地减弱飞机造成的磁干扰场和磁探头对航磁测量的影响,是提高航空磁测的测量精度的重要手段之一,在高精度航磁测量项目中必须进行磁补偿飞行。简单介绍了磁补偿原理,并结合AS350-B3型直升机磁补偿飞行实例,通过使用FOM值、NORM值、剩余方向差值这三个参数对磁补偿飞行效果进行评价,直观、准确地反应出干扰场的消除情况。通过分析背景磁场梯度等因素对磁补偿的影响,提出了对设计磁补偿飞行路径时,应以磁等值线线圈为主,并在飞行做动作时尽量兼顾测线方向和切割线方向的新思路。     

地面综合物化探方法在航磁异常查证中的应用——以易家湾地区航磁异常为例

在钦杭成矿带湖南省衡山县易家湾初步圈定的航磁异常基础上,通过地面高精度磁测、激电测量、化探测量等综合方法,对航磁异常进行了查证、综合解释及效果评价,提高了航空物探异常解释的科学性和精确性,为该区进行全面的异常分析、评价和进行矿产资源预测提供了借鉴。     

卡拉塔格地区高分辨率航磁测量应用探讨

本次研究利用动力三角翼作为载具,凭借其灵活、飞行时间长、测量精度高、载重大等优势,在新疆东天山卡拉塔格地区开展高精度航磁测量,获得了较高质量的航磁数据。结合区域地质背景,初步解译出3条构造,与实际地质构造具很好的对应关系,表明该套测量系统具较好的实际应用效果,也为进一步构造研究和矿床勘查提供依据。     

青海省野牛脊航磁异常的地质意义及找矿潜力分析

对野牛脊航磁异常进行地面查证工作,通过在重点查证小区开展地物化综合剖面测量、磁法剖面测量、土壤测量、地质草测、槽探揭露等勘查手段对航磁异常进行剖析,评价航磁异常的地质意义,在此基础上对该航磁异常对应范围的找矿潜力情况进行了初步评价,认为该航磁异常对应的深部具有进一步找矿的潜力。     

现行三类平台航磁勘查系统特点及勘查效果评述

航磁勘查系统是航空磁力仪器与飞行器的结合体,其经济高效的特点,已获得了广泛地认识。以固定翼、直升机、无人机为平台构成的航磁系统,是现行三类主要的航磁勘查系统。这里分别描述了这三种平台航磁勘查系统的自身特点,介绍了各自的优越性和存在的不足。又从各自获取的测量数据质量方面和不同系统在同一地区的成果进行详细比对,分析了各系统的适应性。为今后开展航磁勘查工作中,根据项目实际条件,正确合理的选择不同平台构建的航磁勘查系统提供参考,能提高工作效率,获取更高质量的原始数据。     

东北地区火成岩的航磁异常特征分析

为了解不同时代火成岩的航磁异常特征,对东北地区1∶20万的航磁资料进行了化极、向上延拓及垂向导数的处理。通过与地质图进行对比分析,总结出研究区火成岩的航磁特征:区内广泛分布的各时代花岗岩表现出了不同的磁异常特征,寒武纪、石炭纪、三叠纪等时代的花岗岩表现为高磁异常,而二叠纪及侏罗纪花岗岩表现为低磁异常,其中磁异常最高的岩性为石炭纪花岗岩,磁异常最低的是二叠纪花岗岩。测区内存在的喷出岩-古近纪玄武岩磁异常较高,而更新统玄武岩并未见明显的异常特征。     

彩虹-Ⅲ型无人机航空磁测系统应用示范效果评述

近年来,自主研发的彩虹-Ⅲ型无人机航空磁测系统已完成3个地区的应用示范,系统地集成与改进、过程操作与实践、质量与流程控制得到进一步完善,三维航迹规划技术的应用一定程度上弥补了系统在较复杂地形区的超低空飞行能力,提高了航磁数据质量。系统梳理各示范区的主要数据质量指标,对测量数据的可靠性、准确性及系统的优缺点进行了论述,应用示范成果为该系统的广泛推广与应用积淀了技术基础和丰富经验。