CN111175833B - 基于多源信息的雷场同步探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多源信息的雷场同步探测方法，包括九个步骤，用于由一个置于安全位置的探测控制主机和多个具有飞行功能的探测分机组成的雷场探测系统对雷场区域的多源信息采集。本发明的有益效果在于：天然电磁场探测、脉冲电磁感应探测、UWB雷达波探测方法集为一体，充分发挥各方法在探雷方面的优势以达到技术互补，采用覆盖雷场区域的多源信息同步探测方法，避免时空因素引起数据在时域上的不连续，同时提高了探测效率，最终形成雷场区域三维反演图并确定地雷位置坐标。

Description

基于多源信息的雷场同步探测方法

技术领域

本发明属于雷场探测技术与方法，具体地说是一种基于多源信息同步探测的雷场探测技术与方法。

背景技术

地雷是一种爆炸性武器，一般布设在地面下或地面上，用于构成障碍物、阻止敌方行动、杀伤有生力量和破坏其技术装备。自第二次世界大战以来，敌对双方在地下埋藏的大量地雷，给和平时期的平民带来极大的威胁；各国虽然为扫除战后遗留的地雷问题，投入了大量的人力、物力和财力，然而效果甚微，地雷伤人、致残致死的惨痛事件时有发生。从联合国扫雷数据库中显示的数据可知，由于连年战争和战乱，有64个国家尚有约1亿枚地雷未被排除，每年造成约2.5万人员伤亡，严重阻碍了这些国家的经济发展和战争难民返回家园；每年因新的局部战争又有约一百万枚地雷被投入使用，地雷危害非常严重。因此有效的解决地雷探测问题已经成为国际社会十分关注的热点难点问题，特别是战后的排雷工作，对探雷技术提出了更高的要求，这是因为人们对排雷操作人员伤亡的心理承受能力远比战时要低得多，既不能漏报，又不能虚警太多，综上所述，无论是现代战争还是战后扫雷中，地雷探测都占有十分重要的地位。

传统清除地雷的方法是用军犬嗅探和人工刺探，显然前者很不可靠，后者是极端冒险。后来人们又研究了多种较为先进的探雷和排雷技术，如金属探测器、红外成像、X射线探测、电波和超声波探测等，但是这些方法各自有一些限制和缺陷，如探测有遗漏或假信号、探测速度慢、阴雨天不能使用和设备笨重等。以常见的金属探测器为例，它在相当长一段时间被认为是探查埋藏地雷的唯一装置，具有较高的可用度和精度，但效率较低；战场地带通常存在大量的武器弹药爆炸后的碎片，这些金属碎片都会触发金属探测器报警，从而需要进一步的人工排查，这就造成了金属探测器的探雷虚警率较高，使排雷速度明显下降；金属探测器的另一缺陷是不能探测非金属地雷，现代地雷的发展趋势就是尽可能地减少其所含的金属成分，特别是小型反步兵地雷，更是具有体积小、金属含量低的特点。

探雷技术自第二次世界大战以来得到了长足的进步，探雷技术也从单兵探雷器向车载、机载探雷系统发展，但现有探雷设备仍不能满足目前探雷的要求。因此利用现代高新技术，开发新型探雷技术和设备是很多技术领域都十分关注的问题。近年来，超宽带探地雷达被提出来作为解决探雷问题的一种有效途径；和金属探测器不同，探地雷达不仅能检测含有金属成分的目标，而且能够对雷达照射区内介电常数的任何不连续性起反应，这样在信噪比足够高的条件下，由任何与包围地雷的土壤不同的材料制造的地雷都有可能被检测出来。同时由于超宽带雷达所具有的高分辨率特性，可以利用雷达回波信号中包含的目标信息进行目标分类，这样可以有效地降低虚警概率。对于浅层埋藏的塑性地雷，由于地面反射杂波往往比有用目标信号强得多，而地杂波在到达时间上与目标信号相重叠，它们很难被探地雷达检测到。

前述方法都是采用单参量的探测方式，其探测结果存在不确定性；同时由于过程逐点进行，无法避免时空差异而导致的探测数据奇异性变化。多种技术途径综合是探雷技术未来发展的趋势，关键是如何把多种信息有机的综合起来，发挥出整体优势，提高探雷系统的整体性能，这是摆在探雷科研工作者面前的一个重要课题。

发明内容

为了克服上述技术难题，本发明公开了一种基于多源信息的雷场同步探测方法。

本发明的技术方案是：一种基于多源信息的雷场同步探测方法，用于由一个置于安全位置的探测控制主机和多个具有飞行功能的探测分机组成的雷场探测系统对雷场区域的多源信息采集，首先探测控制主机根据探测任务进行航线规划，设置默认飞行参数、探测覆盖率和探测覆盖标志，控制各探测分机到达首条航线起始位置，然后按五个步骤完成探测任务；

步骤一：探测控制主机向各探测分机发送航线的同步探测指令并控制其按设置参数飞行，航线的同步探测指令包括航线的起始位置坐标和终点位置坐标，探测分机探测飞行和快速飞行的速度、高度和方位角，进行定天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波同步探测的配置参数和约定天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波探测触发分别为第k、l、m个RTK-GPS脉冲的上升沿，探测覆盖率和探测覆盖标志；

步骤二：各探测分机自动在约定的第l、m、k个RTK-GPS脉冲上升沿分别以速度V₂、V₃、V₁飞行并完成一次脉冲电磁感应同步探测、UWB雷达波同步探测和与探测控制主机一起进行的天然电磁场同步探测；

步骤三：各探测分机首先判断探测覆盖标志是否为1，若为1则执行步骤四，反之探测控制主机根据各探测分机的实际飞行速度v、本次探测耗时t、天线波束角和飞行高度决定的地面投影半径r来计算探测覆盖率={[r ²-(v.t/2)²]^0.5/r}×100%，然后判断探测覆盖率是否满足探测要求，若满足则置探测覆盖标志为1后执行步骤四，反之计算并设置飞行速度和高度、控制各探测分机快速返回航线起始位置并跳转到步骤一重新进行；

步骤四：各探测分机读取RTK-GPS的实时位置坐标与当前航线终点位置坐标进行比较判断，若未到达航线终点则跳转到步骤二循环执行航线探测任务，若已到达航线终点则各探测分机向探测控制主机返回航线探测结束指令并接着执行步骤五；

步骤五：探测控制主机收到各探测分机返回的航线探测结束指令后判断是否已完成规划航线的探测工作，若未完成则探测控制主机更换到下一条航线并控制各探测分机快速到达该航线起始位置，同时将探测覆盖标志清除并跳转到步骤一重新进行，若已完成则探测控制主机控制各探测分机快速返回开始探测前的起飞位置降落后结束探测工作。

本发明的有益效果在于：基于多源信息的雷场同步探测方法将天然电磁场探测方法、脉冲电磁感应探测方法、UWB雷达波探测方法集为一体，并且实现了各分机和探测控制主机的同步探测，保证了探测过程中的时空一致性，充分发挥各方法在探雷方面的优势以达到技术互补，形成一种全新的、安全高效的复合探雷技术。

附图说明

图1是本发明的多源信息同步探测流程图；

图2是本发明的探测控制主机结构框图；

图3是本发明的探测分机结构框图；

图4是本发明的同步探测覆盖率示意图；

图5是本发明的同步探测编组飞行示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图，图1是多源信息同步探测流程图。本发明的多源信息同步探测方法用于由一个置于安全位置的探测控制主机和多个具有飞行功能的探测分机组成的雷场探测系统对雷场区域的多源信息采集，按以下九个步骤进行：

步骤一：探测控制主机根据探测任务进行航线规划，设置默认飞行参数、探测覆盖率和探测覆盖标志，控制各探测分机到达首条航线起始位置；

步骤二：探测控制主机向各探测分机发送同步探测指令并控制其按设置参数飞行，在指令中约定天然电磁场、UWB雷达波、脉冲电磁感应探测的RTK-GPS脉冲时刻；

步骤三：各探测分机在约定的RTK-GPS脉冲时刻与探测控制主机一起进行天然电磁场同步探测；

步骤四：各探测分机在约定的RTK-GPS脉冲时刻进行脉冲电磁感应同步探测；

步骤五：各探测分机在约定的RTK-GPS脉冲时刻进行UWB雷达波同步探测；

步骤六：探测控制主机与各探测分机一起进行雷场探测覆盖率判断；

步骤七：各探测分机判断是否到达当前航线终点；

步骤八：探测控制主机判断是否完成已规划航线的探测任务；

步骤九：快速返回开始探测前的起飞位置降落后结束探测工作。

本发明的基于多源信息的雷场同步探测方法以多架四轴无人机为探测分机，探测控制主机向各探测分机发送同步探测指令，该同步探测指令包括航线的起始位置坐标和终点位置坐标，探测分机探测飞行的速度、高度和方位角，探测分机快速飞行的速度、高度和方位角，进行定天然电磁场、UWB雷达波、脉冲电磁感应同步探测的配置参数和RTK-GPS脉冲时刻，探测覆盖率和探测覆盖标志等；通过在指令中约定同步探测开始时间，并通过实际飞行探测验证覆盖率满足规划要求，对探测区域的天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波多源信息进行分时同步采集与反演计算，最后对各项数据进行融合及成像分析。通常的工作方法是：（1）同步探测任务规划，到达探测区域后，将探测控制主机设置在雷场探测区域安全距离之外，根据现场地形情况，设置探测区域边界，根据飞行速度、高度、天线波束角和探测覆盖率的关系，计算并设置飞行速度，规划各探测分机的航线和各项飞行参数信息，设置天然电磁场探测模式、脉冲电磁感应探测模式和UWB雷达波探测模式，将探测控制主机处设置为RTK-GPS的基准站，其定位输出频率设置为20Hz，如：在同步探测指令中约定第2、第3、第4个脉冲上升沿时刻为天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波同步探测的RTK-GPS脉冲时刻；（2）各探测分机实际飞行探测，验证同步探测覆盖率满足要求，将探测分机处设置为RTK-GPS的从站，三种探测模式依次进行实际飞行测试，验证同步探测覆盖率满足要求，根据同步探测规划，探测控制主机控制各探测分机到达航线起点位置，向各探测分机发送同步探测指令，各探测分机沿着规划航线以设置速度飞行，在约定的RTK-GPS脉冲时刻同步进行天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波探测，分别对三种探测方法所得数据进行反演成图分析，判断是否满足同步探测覆盖率，如果未能达到要求，根据飞行速度、高度、天线波束角和探测覆盖率的关系，重新计算并设置飞行速度，若同步探测覆盖率满足要求，可保留验证飞行探测数据，用于和之后正式探测数据的对比分析；（3）各探测分机和探测控制主机分时同步进行天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波探测工作，探测控制主机处为RTK-GPS的基准站，各探测分机为RTK-GPS的从站，根据约定的RTK-GPS同步脉冲时刻，探测分机的DSP利用定位输出接收中断可同步产生相应的中断脉冲，将中断脉冲经CPLD倍频为所需的采样频率，即可实现各探测分机对多源信息的同步探测，在同步探测覆盖率满足要求的前提下，根据探测控制主机的规划，探测分机先后进行三种探测模式飞行，三种探测模式均采用直线编队，所规划航线一致，有利于对三种不同探测方法所得数据进行融合和优势互补，首先进行天然电磁场探测模式，航线起点位置探测控制主机向各探测分机发送同步探测指令，例如：各探测分机形成直线编队以速度V ₁进行探测飞行，在约定进行天然电磁场同步探测的第2个RTK-GPS脉冲时刻上升沿，探测控制主机开启天然磁场探测模块进行天然磁场信息探测，各探测分机同步开启天然电场探测模块进行天然电场信息探测，接着各探测分机直线编队以速度V ₂进行脉冲电磁感应探测模式飞行，在约定进行脉冲电磁感应探测的第3个RTK-GPS脉冲时刻上升沿，各探测分机同步开启脉冲电磁感应探测模块进行脉冲电磁感应探测，最后各探测分机直线编队以速度V ₃进行UWB雷达波探测模式飞行，在约定进行UWB雷达波探测的第4个RTK-GPS脉冲时刻上升沿，各探测分机同步开启UWB雷达波探测模块进行UWB雷达波探测，其中V ₁、V ₂、V ₃根据三种探测方式的具体探测参数进行调节，使探测数据更能准确的反映目标雷场区域情况，如此循环探测，直到到达航线终点后探测控制主机各探测分机快速返回下一条航线起点位置或探测前的起飞点位置；（4）各项探测数据的融合、反演成像分析，各探测分机的DSP采取多核DSP，主核负责探测数据采样，并将采样数据放入内存区域，从核负责实时处理运算，对采样数据进行预处理并保存，所有规划航线的同步探测任务完成后，各探测分机将反演数据统一发给探测控制主机，探测控制主机对所有分机的数据进行融合及成像，形成雷场反演三维图，确定雷场区域边界，对探测区域有无爆炸物做出评价，最终确定地雷位置坐标，并生成探测报告。因此，在每条航线的同步探测过程中，探测控制主机只需发送一次同步探测指令，探测过程中的每次探测由各探测分机根据指令约定的RTK-GPS脉冲时刻自动完成。

参见附图，图2是本发明的探测控制主机结构框图，图3是本发明的探测分机结构框图。探测控制主机由笔记本电脑、天然磁场探测模块、WSN模块、RTK-GPS基站模块四个部分组成，以多架四轴无人机为探测分机，探测分机由DSP&CPLD模块、WSN模块、RTK-GPS模块、天然电场探测模块、脉冲电磁感应探测模块、UWB雷达波探测模块、发射&接收天线组成，天线波束角为90度。探测控制主机根据现场情况进行同步探测任务规划，约定三种探测方法的同步探测指令，依次验证三种探测方法的同步探测覆盖率是否符合要求，再先后进行天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波多源信息分时同步采集，并完成采样区域雷场数据的反演计算，最后由探测主机读取各探测分机反演结果，融合形成雷场反演三维图，确定地雷位置坐标，生成探测报告。

在本发明的步骤一中，探测控制主机根据探测任务进行航线规划，设置默认飞行参数、探测覆盖率和探测覆盖标志，控制各探测分机到达首条航线起始位置。到达探测区域后将探测控制主机设置在距离探测区域至少200m的地方，首先进行探测控制主机和探测分机自检，启动笔记本电脑中的系统管控软件，系统管控软件具有探测规划、探测过程控制、反演成像与报告生成等功能，探测规划功能主要负责探测控制主机和探测分机的状态监测、扫描探测模式设置、各项飞行参数的设置，检查探测控制主机与各探测分机能否通过WSN模块进行组网，检查探测控制主机能否设置为RTK-GPS的基准站，定位输出频率设置为20Hz，即在1秒内有20个脉冲时刻，各探测分机能否成功设置为RTK-GPS的从站，依次检查各探测分机是否进入飞行就绪状态。自检完毕后，根据现场环境在探测控制主机的系统管控软件上设置探测区域边界，确定探测区域大小，由探测区域宽度W、两探测分机距离d（d为探测分机发射&接收天线在地面投影园的直径），可计算得所需探测分机数量n=W/d，若探测区域过大，可使用适量的探测分机进行多条航线依次扫描。接着，规划探测分机的航线，设置航线起点、终点与航向方位角，确定好同步探测飞行路径后根据探测任务所要求的探测覆盖率、结合探测天线波束角计算飞行高度，规划各探测分机的航线和各项飞行参数信息，再据天然电磁场探测、脉冲电磁感应探测、UWB雷达波探测等三种探测方式的具体探测参数计算飞行速度V ₁、V ₂、V ₃；在同步探测指令中约定第k个脉冲上升沿为天然电磁场同步探测的RTK-GPS脉冲时刻，约定第l个脉冲上升沿为脉冲电磁感应同步探测的RTK-GPS脉冲时刻、约定第m个脉冲上升沿为UWB雷达波同步探测的RTK-GPS脉冲时刻，最后设置探测覆盖标志=0。规划完毕后进行步骤二操作，通过探测控制主机上的系统管控软件将具体规划信息参数以同步探测指令的形式发送到各探测分机，随后系统管控软件重新从各探测分机下载规划信息，与本机的规划信息进行比较以确保探测规划任务下载至各探测分机；规划信息比较成功后探测控制主机向各探测分机发送飞行、探测启动指令，探测控制主机和各探测分机按后续步骤执行。

在本发明中，步骤三是各探测分机在约定的第k个RTK-GPS脉冲上升沿与探测控制主机一起进行天然电磁场同步探测，步骤四是各探测分机在约定的约定第l个RTK-GPS脉冲上升沿进行脉冲电磁感应同步探测，步骤五是各探测分机在约定的第m个RTK-GPS脉冲上升进行UWB雷达波同步探测。三种探测模式采用完全一致的直线编队和航线路径，如附图5所示；在天然电磁场探测模式下，探测控制主机进行天然磁场信息探测，各探测分机同步进行天然电场信息探测，各探测分机多核DSP的主核CPU负责天然电场信息探测数据采样，并将采样数据放入内存区域，从核CPU负责数据处理运算，对采样数据进行预处理并保存，探测控制主机同步对采集到的磁场信息进行数据处理运算并保存下来；在脉冲电磁感应探测模式下，通过降低探测分机的飞行速度以提高同步探测覆盖率，各探测分机先发射脉冲电磁信号，接着接收脉冲电磁感应信息，对探测所得的脉冲电磁感应信息进行数据处理运算后保存；在UWB雷达波探测模式下，进一步降低飞行速度以获得更精确的雷场探测数据，各探测分机先发射UWB雷达波，接着接收UWB雷达波的反射信号，对UWB雷达波探测信息进行数据处理运算后保存；同步探测任务完成后，各探测分机将反演数据发送给探测控制主机，首先探测控制主机将天然磁场信息和各探测分机的天然电场信息融合，生成雷场三维反演图，确定雷场区域边界，其次探测控制主机将各探测分机的脉冲电磁感应信息融合，进而确定疑似爆炸物区域，并表示在雷场三维反演图中，对探测区域有无爆炸物作出评价，最后探测控制主机根据各探测分机的UWB雷达波探测信息确定地雷位置坐标，将结果标注在雷场三维反演图中。

附图4是本发明的同步探测覆盖率示意图，附图5是本发明的同步探测编组飞行示意图。在本发明中，步骤六的探测控制主机与各探测分机一起进行雷场探测覆盖率判断是各探测分机首先判断探测覆盖标志是否为1，若为1则执行步骤七，反之探测控制主机根据各探测分机的实际飞行速度和高度、本次探测耗时、天线波束角来计算探测覆盖率；然后判断探测覆盖率是否满足探测要求，若满足则置探测覆盖标志为1后执行步骤七，反之计算设置飞行速度和高度、控制各探测分机快速返回航线起始位置并跳转到步骤二重新进行探测与覆盖率判断。

在附图4的同步探测覆盖率示意图中，假设探测分机以速度v匀速飞行，t ₁为第一次同步探测的开始时刻，t ₂为第二次同步探测的开始时刻，t为两次同步探测的时间间隔，在t=0的理想情况下，航线探测带的宽度为探测分机发射&接收天线在地面投影园的直径d=2r，由于探测分机发射&接收天线的波束角固定为90度，则探测分机飞行高度h=r。实际探测中，不可能存在t=0的理想情况；附图4中，t ₁时刻探测分机在O₁位置，而t ₂时刻探测分机飞行到了O₂位置，在t= t ₂- t ₁时间内探测分机飞行的距离为：

L_O1O2=v. t=v.( t ₂- t ₁)

附图4中，探测分机在O₁、O₂位置的投影园在C点相交，设C点到O₁、O₂连线的垂线长度为l，则实际航线探测带的宽度为2l。探测覆盖率σ%计算公式如下所示：

σ%=(l/r)×100%={[r ²-( v.( t ₂- t ₁)/2)²]^0.5/r }×100%

上式中，t= t ₂- t ₁是完成一次同步探测的时间，在探测参数设定后其是固定值；因此，通过增加探测分机的飞行高度h、降低飞行速度v都可以提高探测覆盖率，具体要根据探测要求和区域内的地形地貌择优选取。

执行步骤二的条件是各探测分机到达航线起点位置，此时的探测覆盖标志为0；故步骤六的探测覆盖率判断仅在航线起点开始的一次同步探测（包括三种探测模式下的探测）完成后进行。在探测控制主机控制各探测分机到达航线起点位置，向各探测分机发送同步探测指令，各探测分机沿着规划航线以设置速度飞行，在约定的RTK-GPS脉冲时刻同步进行天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波探测，一次同步探测完成后按上述方法计算探测覆盖率σ%并判断是否满足探测要求，如果未能达到要求，则根据要求的探测覆盖率重新计算并设置飞行速度v或高度h；若探测覆盖率满足要求，则将探测覆盖标志置为1，保留当前探测数据继续进行航线后续探测工作。

每一次同步探测完成后，各探测分机均要进行步骤七的是否到达当前航线终点判断。具体方法是：各探测分机读取RTK-GPS的实时位置坐标与当前航线终点位置坐标进行比较判断，若未到达航线终点则跳转到步骤三再次进行同步探测，如此循环执行直到完成航线探测任务；若已到达航线终点则各探测分机向探测控制主机返回航线探测结束指令并接着执行步骤八，判断是否还有已规划航线的探测任务。

每完成一条航线的探测任务后执行一次步骤八，由探测控制主机收到各探测分机返回的航线探测结束指令，判断是否已完成步骤一所规划的航线探测工作，若未完成则探测控制主机更换到下一条航线并控制各探测分机快速到达该航线起始位置，同时将探测覆盖标志清除并跳转到步骤二重新进行探测与覆盖率判断，若已完成则探测控制主机控制各探测分机快速返回开始探测前的起飞位置降落后结束探测工作。

直到完成所有规划航线的探测任务后执行步骤九，探测控制主机控制各探测分机快速返回开始探测前的起飞位置降落。同步探测任务完成后，各探测分机通过WSN模块将反演数据发送给探测控制主机，首先探测控制主机将天然磁场信息和各探测分机的天然电场信息融合，通过系统管控软件的反演成像功能，生成雷场三维反演图，确定雷场区域边界，其次探测控制主机将各探测分机的脉冲电磁感应信息融合，进而确定疑似爆炸物区域，并表示在雷场三维反演图中，对探测区域有无爆炸物作出评价，最后探测控制主机根据各探测分机的UWB雷达波探测信息确定地雷位置坐标，将结果标注在雷场三维反演图中。通过系统管控软件的报告生成功能，对探测区域现场环境做出评价，包括疑似爆炸物区域及爆炸物位置信息，生成探测报告。

综上所述，本发明的基于多源信息的雷场同步探测方法将天然电磁场探测方法、脉冲电磁感应探测方法、UWB雷达波探测方法集为一体，并且实现了各分机和探测控制主机的同步探测，保证了探测过程中的时空一致性，充分发挥各方法在探雷方面的优势以达到技术互补，形成一种全新的、安全高效的复合探雷技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于多源信息的雷场同步探测方法，用于由一个置于安全位置的探测控制主机和多个具有飞行功能的探测分机组成的雷场探测系统对雷场区域的多源信息采集，首先探测控制主机根据探测任务进行航线规划，设置默认飞行参数、探测覆盖率和探测覆盖标志，控制各探测分机到达首条航线起始位置，然后按五个步骤完成探测任务；其特征是：

步骤一：探测控制主机向各探测分机发送航线的同步探测指令并控制其按设置参数飞行，航线的同步探测指令包括航线的起始位置坐标和终点位置坐标，探测分机探测飞行和快速飞行的速度、高度和方位角，进行定天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波同步探测的配置参数和约定天然电磁场、脉冲电磁感应、UWB雷达波探测触发分别为第k、l、m个RTK-GPS脉冲的上升沿，探测覆盖率和探测覆盖标志；

步骤二：各探测分机自动在约定的第l、m、k个RTK-GPS脉冲上升沿分别以速度V₂、V₃、V₁飞行并完成一次脉冲电磁感应同步探测、UWB雷达波同步探测和与探测控制主机一起进行的天然电磁场同步探测；

步骤三：各探测分机首先判断探测覆盖标志是否为1，若为1则执行步骤四，反之探测控制主机根据各探测分机的实际飞行速度v、本次探测耗时t、天线波束角和飞行高度决定的地面投影半径r来计算探测覆盖率={[r ²-(v.t/2)²]^0.5/r}×100%，然后判断探测覆盖率是否满足探测要求，若满足则置探测覆盖标志为1后执行步骤四，反之计算并设置飞行速度和高度、控制各探测分机快速返回航线起始位置并跳转到步骤一重新进行；

步骤四：各探测分机读取RTK-GPS的实时位置坐标与当前航线终点位置坐标进行比较判断，若未到达航线终点则跳转到步骤二循环执行航线探测任务，若已到达航线终点则各探测分机向探测控制主机返回航线探测结束指令并接着执行步骤五；

步骤五：探测控制主机收到各探测分机返回的航线探测结束指令后判断是否已完成规划航线的探测工作，若未完成则探测控制主机更换到下一条航线并控制各探测分机快速到达该航线起始位置，同时将探测覆盖标志清除并跳转到步骤一重新进行，若已完成则探测控制主机控制各探测分机快速返回开始探测前的起飞位置降落后结束探测工作。

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