无磁化一体机航空无人机铯光泵磁力仪测量系统

按照进场任务，飞行控制人员完成加注燃料等准备工作，将无人机牵引

至预定起降位置，无人机系统开始供电，飞行控制人员对无人机执行快速

程序检查，并完成航迹飞行参数检查。

首先确认地面磁日变站开始正常运行。然后测量人员打开航测测量系

统，对仪器通电加温，检查各种仪器工作是否正常、开启航磁仪、锁定工

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作状态，检查收录系统工作状态，确认测量系统工作正常。

当无人机和航空测量系统经过检查测试一切正常后，启动无人机，在测

控站内的指挥员下达起飞命令后，无人机操作员发送起飞指令，无人机依

照程序调至起飞状态，飞机启动旋翼，实现自主起飞。起飞后在飞离机场

区域后切入自动飞行控制模式。

2.2.5  空中测量

无人机从起降点起飞后，首先进行螺旋式爬升，然后爬升至预订飞行高

度后飞往待测区域，按照任务计划自主测线，通过导航定位系统对准航线

保证作业航偏在规定范围内。

飞机飞行测量过程中，测控人员实时对仪器工作状态进行监控和记录。

2.2.5  返航与自主着陆

完成本架次预设测线任务的测量后，无人机进行返航，缓慢螺旋式下降

至安全高度，返回起降点。无人机将按照预先设定的降落点自主降落，飞

行控制人员时刻关注下降过程，并保证随时可通过遥控器处理可能发生的

突发意外情况。

2.2.6  仪器设备检测维护

无人机着陆停稳后，飞行控制人员对进行无人机检查、维护，涉及发动

机、机体结构、电气、起落架等部分。按照固定流程要求完成无人机系统

检查和维护，发现问题及时报告。

测量人员确认仪器工作状态，并拷贝本架次的原始数据。若当天任务完

成，则关闭所有仪器设备。返回基地后，对仪器工作状态、数据质量和工

作量等进行统计，并向有关负责人员汇报。

测区作业期间，飞行控制人员和航磁测量人员要相互配合，提前做好飞

行准备工作，以保证测量飞行工作的顺利开展。

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2.2.7  数据处理

结果处理方面主要利用已有数据对野外实测数据进行数据导出与编

辑、坏点剔除、测线切割与合并、噪声压制、网格化、异常分离与增强等

处理。

2.3  硬件系统设计

无人机磁探平台系统包括无人机平台和磁探平台两个子模块。其中无

人机平台提供载荷，并达到磁探平台要求的动作指标；磁探平台通过数采

系统和传感器获得磁场信号数据，再根据校准系数和补偿算法补掉干扰

场，获得**终数据。整个平台包含硬件仪器设备如下：

设备名称  描述  数量

无人机  电动八旋翼无人机 航磁改装版

（含航磁稳定套件，安装套件）

1

铯 光泵磁力仪  自振荡分叉光束铯光泵（无放射

性的 Cs-133）

1

三分量磁力仪  姿态补偿  1

航磁补偿系统  数据采集及磁补偿  1

GPS  定位及参与磁补偿  1

预处理软件  实现坐标替换、日变匹配、数据

补偿、数据滤波及数据改正等功能

1

IMU  惯性导航  姿态补偿  1

数传电台  实时数据传输  1

高度计  高度补偿  1

其中数据补偿系统的主要硬件为频率计数卡、数据采集卡、及 GPS。

频率计数卡可以从光泵传感器读取数据完成快速而**的频率测量。数据

采集卡用于从三分量磁力仪传感器采集信号，并实现模拟数字转换，送入

航磁系统进行分析处理。