[实用新型]一种具备反向补偿的航空瞬变电磁发射系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种航空瞬变电磁发射系统，特别涉及一种具备反向补偿的航空瞬变电磁发射系统。

背景技术

当前，随着我国经济建设和城镇化进程的不断加快，在一些地区遗留有大量金属航弹等未爆炸军火，给国家经济建设、人民生命财产安全带来了巨大的安全隐患。地下未爆金属航弹的探测问题急需解决。但是，未爆金属航弹的探测具有很大的危险性，仅依靠部队官兵地面进行探测不仅效率低，而且极易造成人员伤亡。因此，高效、准确、安全的探测方法是解决地下航弹探测的关键。经过统计，未爆炸的金属航弹，地雷等爆炸物均位于地表0-5m的范围内，其材质和埋深为探寻此类目标提供了重要的依据和方法。

在地球物理探测中，电磁方法是用于航弹探测的有效方法之一。当发射线圈中通以交变电流时，在其周围会产生交变的磁场，称为一次场，当金属导体位于发射线圈周围时，变化的磁场会在航弹表面中产生感应电流，对应的场为二次场。通过接收装置观测二次场，并对观测数据进行分析和处理，可以实现地下航弹等良导体的探测定位。

近年来旋翼无人机技术迅速发展，可以通过编程控制和遥控实现复杂的悬停，侧飞等动作，其具有低噪声、低成本、高效率、高灵活性等优势，能够通过完全的程序控制和遥控器控制两种方式实现操作，能够完美代替部队的工兵进行人探测，因此旋翼无人机是新型金属航弹探测系统完美的载体。

现有的发射机发射桥路部分体积和重量过大，吸收电路和限流电路结构复杂，其使用寿命和效率都大大受到影响，导致其无法与带载能力有限的旋翼无人机相匹配；在减弱一次场响应方面，原有发射机是在发射线圈输出回路串联限流电阻，通过改变功率电阻阻值的方式将线圈输出的电压信号调整到与接收机相匹配的电压等级上，这种调节方式，结构复杂且使用寿命有限，容易影响匹配电阻的值。因此通过使用小功率高集成化的SPM模块作为发射桥路，PWM控制，减轻发射系统的重量，结合反向补偿的相关概念简化限流电路的结构。设计过程中的难点在于在发射功率满足浅层探测的前提下，减轻发射系统的重量以及简化发射系统的电路结构。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决传统发射系统载重量和体积过大的问题而提供的一种具备反向补偿的航空瞬变电磁发射系统。

本实用新型提供的具备反向补偿的航空瞬变电磁发射系统包括有单片机、GPS芯片、上位机、五向开关、显示器、光耦隔离升压电路、发射桥路和电源，其中单片机分别与GPS芯片、上位机、五向开关和显示器相连接，单片机通过光耦隔离升压电路与发射桥路相连接，电源与单片机、光耦隔离升压电路和发射桥路相连接并为单片机、光耦隔离升压电路和发射桥路提供电力。

单片机为STM32型单片机，单片机内集成有时钟电路，单片机通过程序下载端口与上位机相连接并实现与上位机的通信，单片机通过串口PA2、PA3、PA4与GPS芯片进行连接和通信，连接线路上设有LED灯用以检测秒脉冲信号是否正常，单片机通过串口PA12、PB6、PB7与显示器连接，单片机通过串口PA0与五向开关连接并进行通信，单片机通过串口PA6和PA7与发射桥路的信号输入端相连接，为发射桥路提供两路驱动信号，单片机通过串口PA8与发射桥路的六脚VFO连接。

GPS芯片为NEO-6型芯片。

显示器为OLED显示器。

电源与光耦隔离升压电路和发射桥路的连接线路上设有升压电路。

发射桥路还连接有发射线圈，发射线圈连接有反向补偿线圈和电池。

本实用新型的工作原理如下：

发射机通过GPS芯片的天线接收秒脉冲并发送给单片机，单片机输出控制信号，频率和占空比预先通过按键开关进行设置。单片机输出两路PWM信号分别为PWM11和PWM12，PWM11控制SPM1和SPM4，PWM12控制SPM2和SPM3。通过程序编写，当通过PWM11控制信号使SPM1和SPM4导通时，电路中电源和负载连接，负载中电流的方向为A方向，当通过PWM12控制信号使SPM2和SPM3导通时，负载中电流的方向为B方向。由此，从负载上观察，发射桥路输出正负双极性方波。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的航空瞬变电磁发射系统是在保证发射功率满足浅层探测的同时，尽可能的减轻了旋翼无人机的载重负担，有效延长了旋翼无人机的飞行时长，同时也减小了系统功耗，能够保证整个系统长时间稳定工作；通过引入反向补偿，减小了一次场的响应，省去了复杂的分压电路，简化了系统的电路结构同时延长了系统的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。