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。     

基于无人飞艇平台的航磁系统试验与应用

介绍了艇载航磁系统的研制与集成,采用的飞行平台为无人飞艇,配备有优秀的飞控导航系统和高精度航空磁测系统,可实现无人驾驶、三维自主导航沿设计测线飞行。该系统分别完成了飞行试验与实际应用工作,测量成果与测区内以往航磁成果进行对比,结果显示其反映的地磁场特征形态基本一致,验证了系统的有效性;因工作比例尺与飞行参数不同,本次航磁异常等值线在细节上表现更为细致,弱磁异常表现更为清晰。在实际生产应用中,本系统为一些地面勘查难度大,范围小的区域进行航磁测量等提供了一种快速、高效的工作手段。     

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。     

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。     

中低山区直升机重磁缓起伏测量方法研究

通过对AS350-B3直升机进行改装,集成了适用于中低山区的航空重磁测量系统。设计坡度最大为3°的三维测网,将直升机重磁测量首次应用于中低山区。测量效果显示,缓起伏测量方法可以在三维空间很好地保持飞机航迹,还可以有效控制测线切割线交点高度差,从而使测线切割线形成一个网,对磁场调平起到有利作用。平飞测量与缓起伏测量效果的对比说明,缓起伏测量方法可以兼顾重、磁两种测量手段,成图效果较平飞异常特征更加明显。     

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。     

青海省玉树地区高精度航磁调查与应用研究

青海玉树地区位于我国重要的西南"三江"成矿带,具有高海拔、切割剧烈等特点,而高精度航磁调查是一种精度高、见效快、成本低的方法技术手段。在该区运用直升机长杆硬架技术并采取随地形缓起伏的方法,获取了高质量的原始数据。在高精度航磁图上,磁异常信息十分丰富,通过详细的物性资料分析和严谨的异常解释工作,摸清了区域磁场基本特征,推断了52条航磁反映的断裂,通过分析航磁异常找矿效果,新发现了3处与铁矿相关的异常。根据该区完成的航磁调查应用效果看,笔者认为在青海玉树地区开展高精度航磁测量的方法是行之有效的。     

新型无人机航磁系统在多宝山矿区的应用试验

通过气动外形、电磁兼容、数据传输、信息处理、传感器结构设计等关键技术攻关,基于彩虹三国产长航时无人机平台,集成了一套新型固定翼无人机航空磁测系统,在黑龙江省嫩江县多宝山矿区开展了1∶1万大比例尺航磁测量试验,验证了全自主飞行、高精度测控、超低空地形跟随、全天候作业等关键性能,介绍了本次试验的结果及与有人机航磁系统的应用效果对比,标志我内首次使用无人机进行面积性高精度航磁测量获得成功。     

基于P-750固定翼飞机的自动化航放/航磁测量系统研制

为提高航空物探作业效率,提升自动化作业水平,降低安全风险,研制了可实现自动化作业的航放/航磁测量系统。以P-750固定翼飞机为平台,开展了系统集成和飞机改装,实现了航空物探无人值守作业和远程监测。对该系统开展了飞机本底、磁静态噪声、GPS定位精度、磁补偿效果及动态噪声等技术指标测试,完成了航放系统标定和试验飞行。测试和试验飞行结果表明,系统各项指标均满足或优于现行航放和航磁测量规范的要求,验证了基于P-750固定翼飞机的自动化航空物探（放/磁）测量系统可安全、高效执行航空物探作业任务。     

航空磁测探测目标发现率研究

航空磁测探测目标发现率的评价是勘探任务的前期工作。为找出最佳的实时测量参数组合,实现快速、经济、高效探测,综合已有的目标体物性参数和实际勘探条件等先验信息,从测量剖面和平面出发进行理论模型计算。通过分析实测影响因素发现,降低飞行高度,提高磁测仪器精度及信噪比,是提高目标体发现率的有效手段。此外,通过多模型组合和概率计算实现了探测目标发现率的综合定量分析,可有效地避开测网设计中的勘探盲区。     

高空正常地磁场在航磁编图中的应用

在研究磁异常时,习惯将正常地磁场从测得的地磁场值中消除,以便突出上地幔和地壳内的各种磁异常。正常地磁场的选择正确与否,直接影响到人们对磁异常的认识及地质现象的研究。对于大面积的航空磁测编图,正常地磁场的选择尤为重要。     

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。     

甘肃省瓜州县古堡泉铁矿区矿床特征及磁异常特征研究与找矿

为在甘肃北山西段覆盖区寻找隐伏铁矿,深入研究了古堡泉铁矿区的1:5万航磁资料,依据航磁圈定的异常结果,在重点地区进行1:5000地面磁法测量,划分出两个异常带,圈定出C1 ～ C8地磁异常,对这8个磁异常进行推断解释,再进行工程验证,最终发现了古堡泉铁矿床.分析航磁异常、地磁异常和矿体三者间的对应关系,认为外围还有一些航磁异常具有进一步工作的价值.     

高精度航磁调查在新疆西天山地区的应用

介绍了高精度航磁调查在西天山地区的应用效果,在高精度航磁图上,磁异常信息极为丰富,不仅已知铁矿在图上反映明显,而且还新发现了50余处铁矿异常,在已经进行了查证的5处异常中,有4处见矿,分别为14号、20号、169号和374号。这4处异常的成功发现不仅带来了巨大的经济效益,也为今后利用高精度航磁调查进行找矿提供了典型的实例。根据该区高精度航磁调查实际效果,笔者认为在新疆西天山地区,乃至整个中国西部勘查程度较低的地区,进行高精度航磁测量,并进行快速的地面查证工作,是寻找铁磁性矿产行之有效的方法。     

无人机航空磁测在滩涂区地质调查的应用试验

对CH-3型无人机航磁测量系统的测控软硬件、差分GPS定位数据同步、多系统适应性改装以及水平横向梯度测量等方面进行了改进完善,在江苏如东县沿岸滩涂区开展了1∶2.5万大比例尺航磁测量实验,验证了改进系统的高精度测控、稳定性等关键性能,在隐伏岩体、推断断裂构造、磁性界面分布等方面取得了较好的应用效果,表明在为滩涂区开发利用提供有效的基础地质和工程地质等方面具有广阔的应用前景。     

有关1∶25万航磁系列图的几个问题

航磁系列图编制的主要内容是将历年航磁测量成果重新整理、拼接,形成航磁基础图件,经过化极处理后,制作上延、剩余、导数等图件供用户使用。笔者就编图工作的几个技术关键问题进行了探讨。