无人直升机电力线路巡检自动航迹优化

针对目前关于无人直升机的航迹布设研究大多是讨论从起始点到目标点的,而复杂地形条件下的超低空电力线路巡检还没有一套完整的航迹布设方案这一问题,该文在充分考虑无人直升机性能、传感器参数、任务要求以及电力线路巡检过程中应注意问题的基础上,提出了针对无人直升机超低空电力线巡线的自动航迹布设及优化方案,并系统阐述了航迹分段布设、航迹平滑、航迹异常检测和优化等关键技术算法。实验结果表明,该方案可以为无人直升机进行超低空的电力线巡线设计出安全、可靠的航迹。     

面向Z-5无人直升机航测的测绘质量检查体系及实证

基于无人直升机开展应急测绘具有重要意义,但目前缺乏针对无人直升机航摄系统的测绘质量检查体系及量化指标。本文提出基于Z-5无人直升机及配套航摄系统的测绘质量检查体系,包含数字航空摄影成果检查、空三加密成果检查和数字正射影像成果检查,并明确重要指标的量化数据。通过实际飞行验证,结果表明,Z-5无人直升机航摄系统能够满足应急测绘精度要求,其中4项内容可以进一步提高量化指标阈值,满足更为精准的无人机测绘要求。     

城市建筑对直升机的隐蔽概率模型

直升机在城市作战中的生存能力与城市建筑对其隐蔽程度密切相关。本文建立了城市建筑对直升机的隐蔽概率模型,对模型中的建筑分布、建筑高度和建筑密度等参数分别讨论,并进行了实例验证。最后总结了城市建筑对直升机隐蔽的影响规律,提出有效利用城市建筑进行直升机隐蔽机动的建议。     

用扩散电场法估算CHTEM-I系统的探测深度

时间域航空电磁系统的探测深度是一项关键技术参数,在系统研制设计和资料解释中都有重要作用.当目标层与围岩电性差异不大或目标层引起的异常响应不明显时,常规的估算探测深度方法不再适用,为克服这种缺陷,本文提出了一种系统探测深度的估算方法,该方法通过模拟电场在均匀半空间模型和层状模型中的扩散过程,记录电场最大幅值在地下的瞬时位置,将系统的探测深度定义为观测到的响应值等于给定的噪声水平时,对应时刻的地下介质中感应电场幅度的最大值对应的深度.论文以我国自主研制的直升机时间域航空电磁系统CHTEM-I为例,根据对不同条件下的计算结果的分析,给出了探测深度与模型电导率、飞行高度和噪声水平之间的关系曲线,并总结出一些能够提高系统探测深度的建议.结果表明半空间模型电导率在0.000295~0.0422 S/m范围内,CHTEM-I系统可以在噪声水平与t－0.5成正比条件下达到300 m的探测深度.本文方法的估算结果不受模型层厚薄,或目标层与围岩电性差异小等因素影响,因而具有较高的实用性.文中的结论对时间域航空电磁系统设计有理论指导意义,也可用于其它时间域电磁勘探系统探测深度的估算.     

国内主要航空物探飞行平台特点及发展

航空物探是将航空地球物理勘探仪器搭载在不同飞行器上,通过特定的飞行作业方式开展的地球物理勘查技术。航空物探的勘查效果同时受物探仪器性能和所采用的飞行平台及其飞行控制效果的双重影响。根据不同的需求,合理地选择并运用飞行器,是开展航空物探测量工作需要解决的首要任务。笔者在回顾国内航空物探发展的基础上,将主要使用的航空物探飞行器分为固定翼、直升机、无人机及其他等四类,分析每类飞行器作为航空物探搭载平台的优缺点,从持续服务地质勘查的需要出发,展望了航空物探及搭载平台的主要发展方向。     

基于PCA-RBF神经网络的航空飞行几何参数拟合

采用地面异常线圈对直升机时域航空电磁探测系统进行标定时,发射-接收线圈姿态的变化将导致实测数据产生误差,影响标定的精度.本文基于时间域航空电磁系统,计算了发射-接收线圈姿态任意变化时异常线圈的电磁响应,提出了主成分分析-径向基神经网络(PCA-RBF)的拟合算法,采用主成分分析法提取飞行几何参数的贡献率,利用径向基神经网络法对电磁响应进行了测线剖面的批量数据拟合,并对理论仿真和河南桐柏直升机飞行试验数据进行拟合分析,单一异常体理论数据的绝对误差平均值小于20 nV·m-2,双异常体理论数据绝对误差平均值为160 nV·m-2.野外实测数据在异常线圈中心位置的拟合相对误差小于1%,整条剖面测线的拟合相对误差小于±6%,平均值为2.5%.结果表明PCA-RBF拟合算法能够较好地实现航空电磁系统飞行参数的拟合,为航空电磁系统海量实测数据的快速处理提供了新方法.     

上期封面感言

位于博茨瓦纳西北角与安哥拉接壤的奥卡万戈三角洲,由于独特的地理位置使其形成了世界上最适合野生动物生活的乐园。当罗红在直升机上俯拍这片湿地时,他被深深地吸引了。     

用扩散电场法估算CHTEM-I系统的探测深度

时间域航空电磁系统的探测深度是一项关键技术参数,在系统研制设计和资料解释中都有重要作用.当目标层与围岩电性差异不大或目标层引起的异常响应不明显时,常规的估算探测深度方法不再适用,为克服这种缺陷,本文提出了一种系统探测深度的估算方法,该方法通过模拟电场在均匀半空间模型和层状模型中的扩散过程,记录电场最大幅值在地下的瞬时位置,将系统的探测深度定义为观测到的响应值等于给定的噪声水平时,对应时刻的地下介质中感应电场幅度的最大值对应的深度.论文以我国自主研制的直升机时间域航空电磁系统CHTEM-I为例,根据对不同条件下的计算结果的分析,给出了探测深度与模型电导率、飞行高度和噪声水平之间的关系曲线,并总结出一些能够提高系统探测深度的建议.结果表明半空间模型电导率在0.000295~0.0422S/m范围内,CHTEM-I系统可以在噪声水平与t-0.5成正比条件下达到300m的探测深度.本文方法的估算结果不受模型层厚薄,或目标层与围岩电性差异小等因素影响,因而具有较高的实用性.文中的结论对时间域航空电磁系统设计有理论指导意义,也可用于其它时间域电磁勘探系统探测深度的估算.