[发明专利]未爆弹空中磁法探测系统及方法

权利要求书

1.一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于，包括：无人机平台、磁探测载荷和地面数据处理终端；

磁探测载荷吊装在无人机平台下，地面数据处理终端具备无人机航迹规划功能和数据处理功能；

无人机平台用于获得飞行的高度数据，差分RTK定位数据和姿态数据并传输至地面数据处理终端；

磁探测载荷用于获得多通道磁探测数据并传输至地面数据处理终端；

地面数据处理终端接收所述高度数据，差分RTK定位数据、姿态数据和多通道磁探测数据，用于获得总场磁图和梯度张量图，根据总场磁图判断未爆弹的有无，根据梯度张量图输出未爆弹的位置及深度信息；同时，地面数据处理终端用于规划无人机航迹并将航迹上传至无人机平台。

2.根据权利要求1所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：无人机平台为低磁特性多旋翼无人机，机身采用无磁结构，具备高频磁干扰的屏蔽结构。

3.根据权利要求2所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：无人机平台、磁探测载荷之间的垂直距离不大于无人机平台的最大轴距、且不小于无人机平台最大轴距的1/2。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：无人机平台包括：飞行控制系统、姿态控制单元、对地测距雷达和差分RTK模块；

对地测距雷达用于获得飞行的高度数据；

差分RTK模块用于获得差分RTK定位数据；

姿态控制单元用于获得飞行的姿态数据。

飞行控制系统根据对地测距雷达获得的高度数据和差分RTK模块获得的差分RTK定位数据进行高度控制，实现增稳模式。

5.根据权利要求4所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：

增稳模式下，无人机平台飞行高度误差不大于飞行高度的10％。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：磁探测载荷为由多个三轴矢量磁传感器组成的阵列，三轴矢量磁传感器的三个测量轴两两正交，实现对磁场三分量的测量，三轴矢量磁传感器安装在无磁材料的结构件上构成阵列；

磁探测载荷获取的磁探测数据包括磁场总场信息和梯度矢量磁信息。

7.根据权利要求6所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：磁探测载荷三轴矢量磁传感器的单传感器正交度误差小于0.1°；磁探测载荷不同三轴矢量磁传感器的三个测量轴方向的一致性误差小于0.1°。

8.根据权利要求7所述的一种未爆弹空中磁法探测系统，其特征在于：地面数据处理终端包括：无人机航迹规划软件、磁干扰补偿软件、磁信号分析与识别软件；

无人机航迹规划软件规划无人机航迹，生成“弓”字形往复直线航迹，航迹编历目标区域范围；

磁干扰补偿软件根据所述姿态数据，对多通道磁探测数据进行补偿处理，并向磁信号分析与识别软件输出补偿后的数据，使补偿后数据中的磁干扰降低至1nT以下；

磁信号分析与识别软件接收磁干扰补偿软件传输的补偿后的数据，对补偿后数据进行处理，同时，根据所述高度数据，差分RTK定位数据和姿态数据，采用总场磁图法和梯度张量法进行未爆弹的识别和反演定位，获得未爆弹的有无情况、位置及深度信息。