[发明专利]无人机半航空瞬变电磁接收线圈飞行参数测量装置及方法

权利要求书

1.一种无人机半航空瞬变电磁接收线圈飞行参数测量装置，其特征在于，包括接收器(1)、姿态解算模块(7)、九轴姿态传感器(8)、GPS(9)、雷达高度计(6)和瞬变电磁接收机，所述接收器(1)包括接收器外壳(5)和设置在接收器外壳(5)内的圆环形的接收线圈(4)，所述接收器外壳(5)的材质为橡胶材料且外表面带弧度，所述接收线圈(4)通过四条抗扭绳(2)与无人机(3)底部连接，所述姿态解算模块(7)、九轴姿态传感器(8)和GPS(9)均固定设置在接收线圈(4)的圆心处，所述接收线圈(4)的圆心下方固定设有雷达高度计(6)，所述九轴姿态传感器(8)包括三轴加速度计、三轴磁通门和角速度陀螺仪，所述姿态解算模块(7)分别与三轴加速度计、三轴磁通门、角速度陀螺仪、雷达高度计(6)和GPS(9)连接，所述姿态解算模块(7)还与瞬变电磁接收机通信连接，所述姿态解算模块(7)根据三轴加速度计、三轴磁通门、角速度陀螺仪、雷达高度计(6)和GPS(9)测得的接收线圈(4)飞行参数和GPS数据分别计算接收线圈(4)的相对高度、磁分量和加速度；

所述相对高度的计算公式为：

H＝(HHValue×256+HLValue)×0.01

上式中，H为相对高度，HHValue为雷达高度计输出数据的高八位HLValue为雷达高度计输出数据的低八位；

所述磁分量的计算公式为：

上式中，H_Z为接收线圈的磁分量，I为发射电流，L为AB电极长度的一半，R为偶极源到测点的距离，y为测点偏移距，R_TE为反射系数，u₀为中间参数，k₀为空气介质波数，λ为积分变量，H₁为经中值滤波算法后的有效高度，J₁为一阶Bessel函数，(x′，y′)为各偶极源的中心坐标，这里y′＝0；

所述加速度的计算公式为：

上式中，g₂为接收线圈加速度，θ₁为Z轴与垂直向上方向的夹角，γ为速度V₀与垂直向下方向的夹角，θ₁＝90°-γ，g₁为减去重力加速度后垂直向下的加速度大小。

2.根据权利要求1所述的无人机半航空瞬变电磁接收线圈飞行参数测量装置，其特征在于，所述四条抗扭绳(2)分别与接收线圈(4)的四个等分点固定连接。

3.根据权利要求1所述的无人机半航空瞬变电磁接收线圈飞行参数测量装置，其特征在于，所述瞬变电磁接收机将飞行参数保存至SD卡，并通过电脑端读取SD卡，所述电脑端上设有飞行质量检查软件，所述飞行质量检查软件包括接收线圈的飞行姿态检查子模块、飞行轨迹检查子模块和飞行高度检查子模块。