6月16日,第二屆地質(zhì)系統(tǒng)地理信息產(chǎn)業(yè)(無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量)職業(yè)技能競(jìng)賽,在山東日照市隆重開(kāi)幕。縱橫大鵬作為技術(shù)支持單位,參與本次活動(dòng)。
今年,在地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用上,縱橫大鵬又有了“新利器”。近日,蘭州資源環(huán)境技術(shù)學(xué)院,聯(lián)合縱橫股份、加泰科(深圳)科技有限公司,完成甘肅白銀附近地區(qū)無(wú)人航磁數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目,驗(yàn)證了CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng),符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,可以進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查找礦預(yù)測(cè)。
航空磁測(cè),就是將航空磁力儀及其配套的輔助設(shè)備裝載在飛行器上,在測(cè)量地區(qū)上空按照預(yù)先設(shè)定的測(cè)線和高度對(duì)地磁場(chǎng)強(qiáng)度或梯度進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以便研究地磁異常以及地下地質(zhì)構(gòu)造。航空磁測(cè)借助其測(cè)量速度快、克服各種復(fù)雜地形等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在礦產(chǎn)、水文、地質(zhì)災(zāi)害、軍事地質(zhì)等方面貢獻(xiàn)突出。
隨著技術(shù)的突破和演進(jìn),無(wú)人機(jī)航空磁測(cè)技術(shù)發(fā)展迅猛,無(wú)人機(jī)航磁能夠做到大比例尺條件下,低空/超低空作業(yè),相對(duì)于載人飛行器航磁作業(yè)其更為安全,能夠快速部署,并極具成本優(yōu)勢(shì)。相對(duì)地面磁測(cè),不僅能夠消除地表等干擾物產(chǎn)生的影響,而且能高速、高效、高精度的采集地磁場(chǎng)數(shù)據(jù),為礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查快速評(píng)價(jià)提供了一種新型的、非常有效的低成本手段。
技術(shù)路線
CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng),以CW-25E無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái),集成了芯片級(jí)銣光泵磁力儀,高精度磁通門三分量磁力儀,GPS信號(hào)接收系統(tǒng),激光高度計(jì),9軸姿態(tài)傳感器,氣壓高度計(jì),具備實(shí)時(shí)和飛行后固定翼飛行器航磁補(bǔ)償技術(shù)??v橫大鵬系列垂起固定翼無(wú)人機(jī),飛控能全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)航磁補(bǔ)償參數(shù)計(jì)算至關(guān)重要的固定翼無(wú)人機(jī)四邊航磁機(jī)動(dòng)動(dòng)作。同時(shí)系統(tǒng)可搭載4200萬(wàn)像素正射航測(cè)相機(jī),獲取高精度地磁數(shù)據(jù)的同時(shí),還可同時(shí)采集高分辨率正射影像數(shù)據(jù),便于后期數(shù)據(jù)分析。極大地簡(jiǎn)化了航空物探測(cè)量作業(yè),提高了作業(yè)自動(dòng)化程度和成果精度水平,實(shí)現(xiàn)測(cè)量工期縮短、成本降低的目標(biāo),成為高精度、高效率、穩(wěn)定可靠的航空物探利器。
外場(chǎng)作業(yè)
CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng)航磁補(bǔ)償:在至少高于地表 800 米以上的高空,在 0°、90°、180°、270°四個(gè)方向上做定點(diǎn)機(jī)動(dòng),記錄航磁數(shù)據(jù)記錄,如下圖所示。進(jìn)入機(jī)動(dòng)前導(dǎo)距離400米,保證飛機(jī)狀態(tài)穩(wěn)定后機(jī)動(dòng)操作進(jìn)行每個(gè)飛行方向上3個(gè)俯仰(機(jī)動(dòng)角度±5°)、3個(gè)滾轉(zhuǎn)(機(jī)動(dòng)角度±10°)和3個(gè)偏航(機(jī)動(dòng)角度±5°)的機(jī)動(dòng),動(dòng)作周期4秒,動(dòng)作間隔1秒.軟件計(jì)算出相應(yīng)的航磁補(bǔ)償參數(shù),評(píng)估航磁補(bǔ)償結(jié)果。航磁補(bǔ)償結(jié)果達(dá)到要求后再沿設(shè)計(jì)測(cè)線飛行采集,直至完成所有測(cè)線,單一飛行試驗(yàn)結(jié)束。
航磁補(bǔ)償軌跡示意圖,光泵補(bǔ)償前后及磁通門數(shù)據(jù)剖面圖本次航磁測(cè)試參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《航空磁測(cè)技術(shù)規(guī)范DZ/T0142—2010》進(jìn)行評(píng)判。補(bǔ)償后標(biāo)準(zhǔn)差為0.03nT,滿足規(guī)范5.13.5條“要求補(bǔ)后標(biāo)準(zhǔn)差優(yōu)于0.08nT”。CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng)航磁測(cè)線數(shù)據(jù)采集:CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng)進(jìn)行航磁數(shù)據(jù)采集??偣策M(jìn)行2架次飛行,完成4邊機(jī)動(dòng),十字線及29條測(cè)線,飛行測(cè)線從西到東完成,其中:L101-L129為主測(cè)線,T1001-T1004為控制線。
注:所有成果圖按要求隱去坐標(biāo)發(fā)布航磁測(cè)量飛行航跡圖
項(xiàng)目完成
測(cè)區(qū)面積估計(jì)30平方公里左右,根據(jù)需求規(guī)劃設(shè)計(jì)測(cè)量比例尺為 1:20000,航線間隔設(shè)計(jì)為 200m,折合主測(cè)線長(zhǎng)度估計(jì) 150km,控制線長(zhǎng)度估計(jì)24km, 總計(jì)有效航線約為 180km,總飛行長(zhǎng)度約240km,按2架次安全高度飛行,高度范圍為 170m左右,最高不超過(guò)200m。飛行速度20米/秒,采樣速度10Hz。
光泵磁力儀靜態(tài)噪聲數(shù)據(jù)曲線地面靜態(tài)噪聲:0.0091nT,(根據(jù)規(guī)范8.3.1計(jì)算符合一級(jí)噪聲水平)。
光泵磁力儀空中動(dòng)態(tài)噪聲數(shù)據(jù)曲線測(cè)線空中動(dòng)態(tài)噪聲:0.07nT,(測(cè)線 L101,根據(jù)規(guī)范8.3.2為一級(jí)噪聲水平)。
航磁測(cè)量重復(fù)線檢查對(duì)比磁異常曲線
切割線與測(cè)線交點(diǎn)數(shù):232,航磁數(shù)據(jù)經(jīng)各項(xiàng)改正后計(jì)算航磁調(diào)平前總精度計(jì)算方法采用切割線與測(cè)線交點(diǎn)上磁場(chǎng)差值的總均方差σ為 0.1nT。
數(shù)據(jù)成圖
飛行補(bǔ)償后測(cè)線及聯(lián)絡(luò)線數(shù)據(jù)導(dǎo)入庫(kù)后,經(jīng)日變改正,IGRF校正,聯(lián)絡(luò)線調(diào)平成磁場(chǎng)平面網(wǎng)格圖如下(所有成果圖按要求保留比例尺隱去坐標(biāo)發(fā)布):
依次為補(bǔ)償前、補(bǔ)償后、調(diào)平后和化極異常平面圖通過(guò)上圖可以看出,補(bǔ)償前的平面異常圖條帶狀明顯,為典型的航磁異常特征,但優(yōu)于以往航磁數(shù)據(jù),補(bǔ)償后條帶狀明顯改善,經(jīng)簡(jiǎn)單調(diào)平后,線性條帶消失,可以作為異常解釋的基本圖件。
航磁測(cè)量最終成果化極異常平面圖
結(jié)論
CW-25E銣光泵航磁系統(tǒng)符合國(guó)家規(guī)范《航空磁測(cè)技術(shù)規(guī)范DZ/T0142—2010》質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn),能為礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、海洋地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)和環(huán)境調(diào)查、基礎(chǔ)地質(zhì)與研究等應(yīng)用提供有效信息和解釋成果。該套航磁測(cè)量系統(tǒng),從軟件通訊到硬件集成,深度融合于CW-25E飛行平臺(tái),為行業(yè)用戶提供了航磁、航測(cè)一站式解決方案。
蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院是由原甘肅工業(yè)職工大學(xué)和原國(guó)家重點(diǎn)中專蘭州氣象學(xué)校于2004年合并組建,屬??茖哟蔚钠胀ǜ叩嚷殬I(yè)院校。2015年,入選國(guó)家首批現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)單位。同時(shí)也是應(yīng)急管理部共建高校。 學(xué)院設(shè)有多個(gè)專業(yè),配備專業(yè)的教學(xué)團(tuán)隊(duì),擁有多種專業(yè)設(shè)備,在教學(xué)過(guò)程中,注重學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng),在行業(yè)和同類院校中具有良好的社會(huì)聲譽(yù),畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量高。同時(shí)與企業(yè)開(kāi)展校企合作,形成人才共育、過(guò)程共管、成果共享、責(zé)任共擔(dān)的校企合作辦學(xué)新模式。
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