CN204150228U

CN204150228U - 一种基于飞艇的物探系统

Info

Publication number: CN204150228U
Application number: CN201420450754.2U
Authority: CN
Inventors: 何伶荣; 漆光东; 罗义平; 陈芒; 肖俊; 侯文杰
Original assignee: Hunan Aerospace Institute of Mechanical and Electrical Equipment and Special Materials
Current assignee: HUNAN AEROSPACE YUANWANG TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2024-08-11

Abstract

本实用新型公开了一种基于飞艇的物探系统，为了解决现有吊挂方式带来的稳定性差等问题，所述基于飞艇的物探系统包括飞艇平台、勘探系统和地面测控系统；所述飞艇平台包括囊体、尾翼、吊舱；所述勘探系统包括发射系统、接收系统和勘探控制系统；所述发射系统包括发射线圈和发射机；所述接收系统包括接收线圈和接收机；所述吊舱直接固定在囊体上，所述发射机和接收机均设置在吊舱内；所述囊体上固定有发射线圈安装组件和接收线圈安装组件，所述发射线圈安装在发射线圈安装组件上，所述接收线圈安装在接收线圈安装组件上。本实用新型能够减小飞艇飞行过程中勘探系统的晃动，提高工作效率和物探能力。

Description

一种基于飞艇的物探系统

技术领域

本实用新型涉及浮空器，具体涉及一种基于飞艇的物探系统。

背景技术

飞艇是一种无缆绳约束的，带有动力推进和姿态控制的浮空器，可分为硬式、半硬式和软式结构。飞艇依靠浮力抵抗大部分自重，能够可控飞行。与固定翼飞行器相比，飞艇续航能力强，承载能力大，可实现长期重载工作，可应用在航空物探领域。

瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method, TEM）或称时间域电磁法（Time Domain Electromagnetic Method, EDEM），是一种利用电磁感应原理预测地下矿产的地球物理方法。它利用接地电极或不接地回线建立起地下的一次脉冲磁场，在一次磁场间歇期间接收地下矿体等感应的二次电场和磁场，从而达到勘探目的。该方法广泛应用于地质矿产行业、石油行业、煤矿行业和工程物探，用于探测铝土矿、镍矿、铅锌矿、铀矿、铜矿、天然气水合物、煤层水，寻找煤矿采空区，对公路、铁路、码头进行工程质量检测等。

20世纪40年代至50年代，第一套固定翼航空电磁系统和第一套直升机航空电磁系统研究成功，早期的系统均为频率域电磁系统。1978年，加拿大首次成功开发了固定翼飞机吊舱式时间域航空电磁系统，并于2005年开发了吊舱式数字时间域直升机航空电磁系统。此外，根据任务要求和设备特点，还有无人机航空磁力测量系统和车载式探测系统等，多采用吊挂的方式搭载电磁设备，这种吊挂方式受气流影响较大，稳定性差。

实用新型内容

为了克服现有吊挂方式带来的稳定性差等问题，本实用新型旨在提供一种基于飞艇的物探系统，该物探系统将勘探系统和飞艇集成于一体，可以显著提高系统的勘探性能和环境适应性。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于飞艇的物探系统，包括飞艇平台、勘探系统和地面测控系统；所述飞艇平台包括囊体、尾翼、吊舱；所述勘探系统包括发射系统、接收系统和勘探控制系统；所述发射系统包括发射线圈和发射机；所述接收系统包括接收线圈和接收机；其结构特点是，所述吊舱直接固定在囊体上，所述发射机和接收机均设置在吊舱内；所述囊体上固定有发射线圈安装组件和接收线圈安装组件，所述发射线圈安装在发射线圈安装组件上，所述接收线圈安装在接收线圈安装组件上。

以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：

进一步地，所述发射线圈安装组件固定在飞艇平台顶部，所述接收线圈安装组件悬挂固定在飞艇平台腹部，所述接收线圈位于发射线圈正下方，且与飞艇平台腹部保持距离，将发射线圈设置在飞艇的上侧，可以更有效地保证其平面度。

所述发射线圈安装组件也可固定在飞艇平台腹部，所述接收线圈安装组件悬挂固定在飞艇平台腹部。

优选地，所述飞艇平台上具有用于安装发射线圈安装组件和接收线圈安装组件的接口，由此，可以保证连接的可靠性和安装的便捷性。

进一步地，所述发射线圈安装组件为整体结构或离散结构，其与囊体曲面连接。

所述飞艇为载人飞艇或非载人飞艇。

所述飞艇为常规飞艇或扁平形非常规飞艇。

进一步地，所述发射线圈安装组件和接收线圈安装组件为PVC、塑料、玻璃纤维、充气薄膜或木质制成的安装组件。

所述发射线圈形状为圆形、三角形、方形或其它不规则形状。

所述接收线圈的安装方式包括：通过接收线圈安装组件悬挂于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台顶部、延伸出飞艇平台头部或延伸出飞艇平台尾部。

以下对本实用新型做进一步的阐述。

一种基于飞艇的物探系统，包括飞艇平台、勘探系统和地面测控系统。所述飞艇平台包括囊体、尾翼、吊舱、发射线圈安装组件和接收线圈安装组件，所述勘探系统包括发射系统、接收系统和勘探控制系统，所述地面测控系统用于控制飞艇平台的起降、巡航以及勘探系统的开关机、接收线圈的收放，并接收飞艇平台的飞行状态数据和勘探系统的数据图像。所述勘探控制系统包括主控制器、勘探控制算法和勘探控制软件。所述发射线圈安装组件材料为PVC、塑料、玻璃纤维、充气薄膜或木质材料。所述接收线圈安装组件材料为PVC、塑料、玻璃纤维、充气薄膜或木质材料。所述发射线圈安装位置为飞艇平台顶部或飞艇平台腹部。所述接收线圈的安装方式包括：通过接收线圈安装组件悬挂于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台顶部、延伸出飞艇头部或延伸出飞艇尾部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、飞艇平台、勘探系统和地面测控系统的一体式、模块化设计，使系统的集成性高，能够减小飞艇飞行过程中勘探系统的晃动，提高工作效率。

二、通过勘探任务要求和特点选用不同的飞艇平台和布局方式，有利于提高勘探能力。

三、与常规直升机等搭载平台相比，飞艇可以无人驾驶和自主航迹控制，安全性能提高。

四、飞艇平台上金属设备少，能大幅度减小电磁干扰。

五、系统起降灵活，工作效率高，成本低，具有良好的社会、经济效益。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

附图说明

图1为本实用新型的系统控制示意图。

图2为本实用新型第一种实施例的结构示意图。

图3为本实用新型第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

参考图1，本实用新型所涉及的一种基于飞艇的物探系统包括飞艇平台、勘探系统和地面测控系统。飞艇平台依据勘探任务需求在目标地点起降、按路径巡航，勘探系统在飞艇巡航过程中开始工作，地面测控系统能够控制飞艇平台的起降、巡航以及勘探系统的开关机、接收线圈的收放，同时，地面测控系统能够接收飞艇平台的飞行状态数据和勘探系统的数据图像。

实施例1

结合图2，本实施方式中，飞艇平台为一种常规飞艇，包括囊体101、尾翼102、吊舱105、发射线圈安装组件104和接收线圈安装组件106。发射线圈安装组件104为离散结构，置于飞艇平台顶部，发射线圈103为方形结构，安装在发射线圈安装组件104上。接收线圈107通过接收线圈安装组件106悬挂于飞艇平台腹部、发射线圈103的正下方，与飞艇平台腹部有一定距离。接收机、发射机等其它勘探系统设备置于吊舱105内。该实施方式发射线圈安装组件轻便，发射线圈安装平稳，电磁干扰小、磁场分辨率高。

飞艇起飞前，接收线圈安装组件106处于收拢状态，飞艇起飞达到一定高度后，展开接收线圈安装组件106，使接收线圈107置于预定位置。开始物探作业时，通过地面测控系统控制勘探系统开机上电。系统完成勘探任务后，需要先将勘探系统关机，收拢接收线圈安装组件106后，再下达飞艇平台下降指令。

实施例2

结合图3，本实施方式中，飞艇平台为一种非常规飞艇，包括囊体201、尾翼202、吊舱205、发射线圈安装组件203和接收线圈安装组件206。发射线圈安装组件203为整体结构，置于飞艇平台腹部，与飞艇囊体曲面无缝连接，发射线圈204为圆形结构，安装在发射线圈安装组件203上。接收线圈207通过接收线圈安装组件206置于飞艇平台腹部。接收机、发射机等其它勘探系统设备置于吊舱205内。该实施方式充分利用扁平形非常规飞艇的外形特点，使发射线圈面积能设计得更大，提高勘探深度，且囊体能大面积覆盖发射线圈，安装更加方便、可靠，接收线圈安装组件等对整个系统的气动性能影响更小，起飞、降落时不需要对接收线圈安装组件进行收放。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种基于飞艇的物探系统，包括飞艇平台、勘探系统和地面测控系统；所述飞艇平台包括囊体、尾翼、吊舱；所述勘探系统包括发射系统、接收系统和勘探控制系统；所述发射系统包括发射线圈和发射机；所述接收系统包括接收线圈和接收机；其特征在于，所述吊舱直接固定在囊体上，所述发射机和接收机均设置在吊舱内；所述囊体上固定有发射线圈安装组件和接收线圈安装组件，所述发射线圈安装在发射线圈安装组件上，所述接收线圈安装在接收线圈安装组件上。

2.根据权利要求1所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述发射线圈安装组件固定在飞艇平台顶部，所述接收线圈安装组件悬挂固定在飞艇平台腹部，所述接收线圈位于发射线圈正下方，且与飞艇平台腹部保持距离。

3.根据权利要求1所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述发射线圈安装组件固定在飞艇平台腹部，所述接收线圈安装组件悬挂固定在飞艇平台腹部。

4.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述飞艇平台上具有用于安装发射线圈安装组件和接收线圈安装组件的接口。

5.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述发射线圈安装组件为整体结构或离散结构，其与囊体曲面连接。

6.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述飞艇为载人飞艇或非载人飞艇。

7.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述飞艇为常规飞艇或扁平形非常规飞艇。

8.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述发射线圈安装组件和接收线圈安装组件为PVC、塑料、玻璃纤维、充气薄膜或木质制成的安装组件。

9.根据权利要求1~3之一所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述发射线圈形状为圆形、三角形或方形。

10.根据权利要求1所述的基于飞艇的物探系统，其特征在于，所述接收线圈的安装方式包括：通过接收线圈安装组件悬挂于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台腹部、平置于飞艇平台顶部、延伸出飞艇平台头部或延伸出飞艇平台尾部。