[实用新型]适用于小型飞行器的迷你氦光泵磁力仪

说明书

技术领域

本实用新型航空磁法勘察技术领域，主要是一种适用于小型飞行器的迷你氦光泵磁力仪。

背景技术

在矿产和石油勘探领域中，广泛地使用光泵磁力仪来进行航空磁法勘察。现有技术中在进行航空磁法勘察时，都是采用Y－12等较大型的固定翼飞机进行航空测量，Y－12飞机严格受民用航空、军事管制，飞行需申请批准，手续繁琐严格，且飞行员需专门航空驾校多年培养，使用此类飞机进行航磁勘察的成本也较高。随着无人机技术的不断发展，作为航空飞行器系列中的无人飞行平台以其在安全性、高机动性和低成本等优势，在军事侦察、航空摄影、遥感监测和公共安全等领域有着越来越广泛的应用。使用无人机等小型飞行器作为航磁测量的平台相比Y－12等较大型固定翼飞机将有很大的优势。

现有的大型固定翼飞机所使用的航磁测量系统一般由光泵磁力仪梯度仪、磁补偿仪、航空综合数据收录系统及高度计等配套仪器组成，整套系统体积不小于500mm长×500mm宽×300mm高、重量不小于30kg、功耗不小于200W均较大，而且需要人工操作，无法满足无人机平台的安装要求，人们迫切需要一款适合无人机等小型飞行器安装的体积小、重量轻、功耗低、无人值守的高精度磁法勘察系统。

实用新型内容

本实用新型的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种适用于小型飞行器的迷你氦光泵磁力仪。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种适用于小型飞行器的迷你氦光泵磁力仪，它包括主机、氦光泵探头A、氦光泵探头B，所述的主机内设置有一块主板、氦光泵磁力仪电路、GPS板和开关电源模块，主板分别与氦光泵磁力仪电路、GPS板、串行口A、串行口B和串行口C相连接，GPS板通过GPS天线接口与GPS天线相连接，氦光泵磁力仪电路通过氦光泵探头A接口与氦光泵探头A相连接，氦光泵磁力仪电路通过氦光泵探头B接口与氦光泵探头B相连接；开关电源模块的输入端通过电源开关与电源输入接口相连接，电源输入接口与锂聚合物电池组相连接，开关电源模块的输出端分别与主板、GPS板和氦光泵磁力仪电路相连接。

作为优选，设置有显控装置，主板通过VGA接口、USB接口A、PS/2键盘接口与显控装置相连接，通过USB接口B与存储器相连接。

所述的主板通过串行口A与三分量磁通门磁力仪相连接，通过串行口B与高度计相连接，通过串行口C与数传电台相连接；高度计与雷达高度计天线相连接，数传电台与数传电台天线相连接。

主机可根据需要安装一个氦光泵探头地磁总场测量方式或两个氦光泵探头地磁总场梯度测量方式，可通过串行口连接三分量磁通门磁力仪、高度计，在有人飞行器平台使用时可通过连接显控装置显示所需信息并对主机进行控制，在无人飞行器平台使用时系统可自动工作或通过数据链接口对其进行监控。

本实用新型的主机内置有高效开关电源模块，可以适应铅酸蓄电池组、锂聚合物电池组、机载发电机等多种直流电源输入，在使用单个氦光泵探头时整机功耗不超过25W，而现有的航磁测量系统一般功耗在100W以上。

本实用新型的主机内置了飞行器磁干扰补偿软件，可通过外接的三分量磁通门磁力仪测量飞行器姿态，对氦光泵磁力仪测量中因飞行器姿态引起的磁干扰进行补偿，从而保证数据精度。

本实用新型的主机内置了磁法勘察软件，可根据需要设置计划测线，引导飞行器沿计划测线飞行，实时采集并存储地磁总场数据、地磁三分量数据、飞行高度数据、GPS定位数据和时间数据，并提供数传电台接口，可有选择地将数据打包通过数传电台发送至地面站。

本实用新型的主机将氦光泵磁力仪、GPS和数据采集系统高度集成，全部硬件安装在一个密封的铝合金防水盒中，所有连接器采用水密连接器以保证在海洋低空的潮湿盐雾环境中可靠使用，主机体积不大于300mm长×300mm宽×200mm高，主机重量约2kg，每个氦光泵探头重量约0.8kg，完全能够适应无人机等小型飞行器的载荷能力。

在固定翼无人机中，主机、高度计、数传电台、锂聚合物电池组被安装在机腹内部远离飞机发动机的部位，氦光泵探头A和氦光泵探头B分别安装在两个翼尖，三分量磁通门磁力仪安装在飞机前端，雷达高度计天线安装在机腹，数传电台天线安装在机头上方，GPS天线安装在机身顶部。

在旋翼无人机中，主机、高度计、数传电台、锂聚合物电池组被安装在机腹下方的挂架内，机腹下方水平横向伸出两根碳纤维杆，氦光泵探头A和氦光泵探头B分别安装在碳纤维杆的顶端，三分量磁通门磁力仪安装在飞机尾杆中部下方，GPS天线安装在飞机尾杆中部上方，雷达高度计天线安装在机腹的挂架下方，数传电台天线安装在尾杆尾部下方。