[发明专利]一种航空测量地磁场强度装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于磁法测量技术领域，具体涉及一种承载高精度测量地磁场强度的装置及方法，实现地质找矿、勘查和环境工程勘察的飞行载体。

背景技术

目前在陆地上用地球物理方法磁法探测地下矿藏分布及解决地质问题时，一般采用航空测量和地面测量。航空测量通常用载人固定翼飞机或直升机携带测量人员和设备进行航磁测量，其具有滞空时间长、可携带大型设备、测量效率高、测网规则、信息量大的优点，在区域调查、成矿带勘查中发挥了重要作用，为区域地质构造研究、成矿预测提供了丰富资料，尤其是在找铁磁性矿藏时发挥了特别重要的作用，但对探测的地下目标体（矿体、地质构造等）而言，飞行高度越高，距目标体越远，探测目标体的能力越差。目前航磁飞行高度从几十米到几百米，飞行高度较高；空中飞行速度决定分辨测量目标体规模大小的能力，飞行速度越快，分辨能力越差，飞行速度越慢分辨能力越强，一般航磁固定翼飞机飞行速度大于260Km/h,即使是目前已使用的动力三角翼飞行器速度也大于70Km/h，速度较快，现有的航磁测量, 由于航速快、飞行高、线距大,资料主要用于了解区域地质构造和对资源进行预测，预测结果必须依靠地面磁法的检查, 才能有效利用。一般正规飞机起降需要正规机场，机动性差，同时飞机严格受民用航空、军事管制，飞行需要申请批准，手续繁琐严格，且飞行员需要专门航空驾校多年培训，同时载人航磁测量中人身安全是至关重要的问题，近年来航磁测量安全事故时有发生。地面测量即测量人员携带设备根据任务要求进行大中小比例尺的地面行进测量，实现地面高精度磁法测量，测量方法有静止定点测量和运动测量。地面高精度磁测相对航磁测量距目标体近，其测量精度高；静止定点测量时仪器测量探头速度为0Km/h，运动测量时一般速度不超过6Km/h，测量分辨率高。但地面高精度磁测工作效率低，在高寒山区、地形切割剧烈地区，如新疆西天山、西昆仑、阿尔金等地区海拔高度一般在3500--6000m，相对高差l000 m 以上，地面高精度磁法测量难以有效开展，而航磁安全飞行高度大于500m，测量结果精度低、分辨率差。

发明内容

就是为了解决上述现有技术中存在的航空磁法测量探测目标体的精度低和地面高精度磁测效率低的问题，本发明的目的在于提供一种超低空、低速、高精度的航空磁测装置及方法，能很好结合航空磁测和地面磁测的优点，解决它们的缺点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种航空测量地磁场强度装置，包括航模直升机、磁力仪和飞行控制系统，所述航模直升机包括机体、云台装置，所述磁力仪安装在所述的云台装置上，所述飞行控制系统包括机载部分和地面站部分，所述飞行控制系统机载部分安装在航模直升机机体上，所述飞行控制系统机载部分与地面站部分通过无线电连接，所述飞行控制系统机载部分将航模直升机的飞行状态数据、地形地貌摄像数据、磁力仪磁测数据实时传递给地面站部分，所述地面站部分根据接收到的数据对所述航模直升机飞行高度和路线进行控制，来实现所述磁力仪进行地磁场强度数据采集。

优选地，所述飞行控制系统地面站通过自动或手动对所述航模直升机进行控制。 

一种测量地磁场强度的方法，包括以下步骤：

     （1）在所述地面站中设定所述航模直升机测量线路或测量点坐标，设定飞行速度和高度；

     （2）在航模直升机行进和机载的磁力仪进行测量时，飞行控制系统机载部分将航模直升机的飞行状态数据、地形地貌摄像数据、磁力仪磁测数据实时传递给地面站部分，所述地面站部分根据接收到的数据对所述航模直升机飞行高度和路线进行控制，保证磁力仪对地磁场强度数据的采集。

优选地，所述磁力仪采用磁法运动测量或静止点测。

本发明的有益效果：该超低空高精度航磁测量装置具有超低空飞行高度（0-1000m）和低速、悬停(0-90Km/h)的飞行控制能力、低成本、高安全、运载方便，整个装置体积小,重量轻，起降无需机场及辅助设备，无需飞行员等优点，同时，该装置测量飞行高度可小于3米，测量飞行速度可为0Km/h，其飞行测量的低高度和低速度使地磁场测量数据达到的精度和分辨率，是目前固定翼飞机，包括三角翼和载人直升机航磁测量无法达到的，本系统可以替代大、中比例尺的地面高精度磁法测量,是地质找矿、勘查和环境工程勘察快速评价的有效手段，其工作精度能达到地面高精度磁测要求，而工作效率是地面高精度磁测的10倍以上。

附图说明

图1为本发明中航空测量磁测装置结构示意图；

图2为本发明中图1的侧视图；