[发明专利]基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于，该系统包括：

固定翼飞机或直升飞机，所述固定翼飞机或直升飞机用于搭载航空电磁数据采集装置；

电磁大电流发射线圈，所述电磁大电流发射线圈安装在所述固定翼飞机外围，或所述电磁大电流发射线圈吊装在光纤航空电磁数据采集传感器仓下，或所述电磁大电流发射线圈铺设在地面；

安装在所述固定翼飞机外围或吊装在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓下的电磁大电流发射线圈为机载航空电磁大电流发射线圈；

所述铺设在地面的电磁大电流发射线圈为地面可控源电磁大电流发射线圈；

光纤航空电磁数据采集传感器仓，所述光纤航空电磁数据采集传感器仓固定在所述固定翼飞机腹部，或吊装在所述直升飞机下方；

三分量光纤姿态传感器，所述三分量光纤姿态传感器安装在所述机载航空电磁大电流发射线圈中心和所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内；

三分量光纤电场传感器，所述三分量光纤电场传感器安装固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部；

三分量光纤磁场传感器，所述三分量光纤磁场传感器安装固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部；

多通道光纤电场和磁场调制解调仪器，所述多通道光纤电场和磁场调制解调仪器放置在所述固定翼飞机或直升飞机内部；

高灵敏度单模光纤和高灵敏度多模光纤，所述高灵敏度单模光纤和高灵敏度多模光纤布设在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部，所述高灵敏度单模光纤和高灵敏度多模光纤缠绕在所述机载航空电磁大电流发射线圈上；

多通道DAS/DTS复合调制解调仪器，所述多通道DAS/DTS复合调制解调仪器放置在所述固定翼飞机或直升飞机内部；

计算机系统，所述计算机系统放置在所述直升飞机或固定翼飞机内部，所述计算机系统用于控制所述多通道光纤电场和磁场调制解调仪器与多通道DAS/DTS复合调制解调仪器并存储数据。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于：所述高灵敏度单模光纤和高灵敏度多模光纤布设在所述三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器外围。

3.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于：所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内设置有一个万向支架，所述万向支架包括两个轴，所述万向支架两个轴上的四个支点用弹簧固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓的内壁上；所述三分量光纤姿态传感器固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部上端，所述三分量光纤电场传感器固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部中端，所述三分量光纤磁场传感器固定在所述光纤航空电磁数据采集传感器仓内部下端，所述三分量姿态传感器、三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器的水平分量的方向一致。

4.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于：所述三分量光纤电场传感器由三个相互正交的采用电致光吸收效应的光纤电场传感器组成，或所述三分量光纤电场传感器由三个相互正交的采用压电弹光效应的光纤电场传感器组成。

5.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于：所述三分量光纤磁场传感器由三个相互正交的采用法拉第效应的光纤磁场传感器组成，或所述三分量光纤磁场传感器由三个相互正交的采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器组成。

6.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于：所述电磁大电流发射线圈为安装在固定翼飞机外围的菱形发射线圈，或所述电磁大电流发射线圈为吊装在直升飞机下方的大直径环形或多边形发射线圈，或所述电磁大电流发射线圈为铺设在地面的直径为5公里-10公里的环形发射线圈，或所述电磁大电流发射线圈为铺设在地面的每边长为5公里-10公里的矩形发射线圈。

7.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统，其特征在于，所述单模光纤为高散射系数参杂芯或纯硅芯镀碳单模光纤；所述高灵敏度多模光纤为高散射系数参杂芯纯硅芯镀碳多模光纤。