CN213934240U - 一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，包含控制主机、发射线框和接收线框；发射线框为中空圆环形，通过吊挂绳吊挂在无人机下方；发射线框内部设有发射线圈电缆；发射线框的尾部中间设有导流尾翼；接收线框设置在发射线框的中间，接收线框设有三个中空圆环两两垂直相交固定组成空心球形；接收线框内部设有接收线圈电缆；控制主机设置在无人机内部，并与发射线框和接收线框内部穿出的电缆相连接。本实用新型将航电系统控制主机以及供电系统和无人机分离，安装更便携，可以适用于不同类型的无人机，该装置不产生电磁干扰，最大限度的降低系统自身的噪声来源，还可以在后期的数据处理和解释中得到更全面的信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于航空电磁法测量的装置，具体地，涉及一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置。
背景技术
时间域航空电磁法(ATEM)探测系统是航空物探的一种。航空物探作为快速、经济的高技术勘查方法在西方发达国家使用较为广泛，主要用于金属矿产资源调查，区域资源勘查及地质填图等。飞行作业可以使探测的速度和应用范围大大扩展，极大的提高资源勘察的效率。
时间域航空电磁探测系统由数据采集和记录计算机和机舱外挂发射线圈和接收线圈以及其他附属设备组成。发射装置通过控制发射线圈中的电流，向地下发射随时间变化的电磁场(一次场)，一次场使地下有导电性的物体产生感应电流，感应电流产生感应电磁场(二次场)。二次感应电磁场随时间衰减，通过接收线圈可以接收二次场的感应电压值。二次场和地下物质的电磁性质相关，对接收到的二次场的感应电压分析后可以推断地下介质的介电常数、电导率和磁导率等参数。通过对目标区域的探测可以得到一个区域的电性参数，从而可以推断地下物质的空间分布和形状等信息。
无人机航空物探是近年来新兴的勘探技术，随着电子技术和无人机技术的发展，物探仪器电子控制部分逐渐小型化，重量也可以做到更小，更有利于搭载在无人机上进行物探工作。无人直升机的航空电磁法测量将在工程勘探方面发挥较为重要的作用。
目前无人直升机的小型化航空电磁法设备还较少被开发。大型直升机的航空电磁法设备大多重量较重，应有范围受飞行条件的限制较大，无人机航空电磁法与大型航空电磁法相比应用在不同场景，主要应用在浅地表的工程勘探。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于无人机的航空电磁法测量装置，将航电系统控制主机以及供电系统和无人机分离，安装更便携，可以适用于不同类型的无人机，该装置不产生电磁干扰，最大限度的降低系统自身的噪声来源，还可以在后期的数据处理和解释中得到更全面的信息。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的装置包含控制主机、发射线框和接收线框；所述的发射线框为中空管构成的圆环形，通过吊挂绳吊挂在无人机下方；发射线框内部设有发射线圈电缆；所述的接收线框设置在发射线框的中间，接收线框设有三个中空管构成的圆环，三个圆环两两垂直相交固定组成空心球形；接收线框内部设有接收线圈电缆；所述的控制主机设置在无人机内部，并与发射线框和接收线框内部穿出的电缆相连接。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的发射线框和接收线框是由工程塑料制成的线框。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的发射线框是由一根完整的PVC圆管组成的圆环，发射线框上沿圆周均匀地设有若干管箍，发射线框通过管箍与吊挂绳连接。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的发射线框的前部设有一个出线口，发射线框的内部空心且贯通，发射线框的内部设有沿圆环缠绕的发射线圈电缆，发射线圈电缆通过出线口穿出并与位于无人机中的控制主机连接。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的发射线框的尾部中间设有一个导流尾翼，导流尾翼为梯形片状，垂直于发射线框所在的水平面并与发射线框固定。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的接收线框是由三个相同的PVC圆管构成的空心圆环正交组成的空心球状框架，在其上的两个圆环相交处设有用于安装接收线圈电缆的圆孔。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的接收线框的内部设有沿空心圆环缠绕的接收线圈电缆，接收线圈电缆从接收线框顶部的圆孔穿出并与位于无人机中的控制主机连接。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的接收线框的三个空心圆环中有一个水平设置，另外两个竖直设置，空心圆环上设有管箍。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的接收线框在水平设置的空心圆环上的管箍处分别通过连接绳与发射线框的圆环固定。
上述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其中，所述的接收线框设置在发射线框的中心处，接收线框水平设置的空心圆环与发射线框的圆环构成同心圆，连接绳连接的位置分别将所在圆环的圆周等分。
本实用新型提供的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置具有以下优点：
本实用新型的吊挂设备结构部件使用工程塑料加工而成，吊挂绳索全部为高分子材料，绝缘无磁，不产生电磁干扰，最大限度的降低系统自身的噪声来源。
相对于目前设备多采用单线圈或双线圈的接收线圈框架，本实用新型采用三个正交的圆环组成三分量测量线圈，获得三个方向的电磁场信号，可以在后期的数据处理和解释中得到更全面的信息。
该装置还具有将航电系统控制主机以及供电系统和无人机分离，安装更便携的特点，可以适用于不同类型的无人机。
附图说明
图1为本实用新型的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置的示意图。
其中：1、控制主机；2、发射线框；3、接收线框；4、导流尾翼；5、吊挂绳；6、连接绳；7、发射线圈电缆；8、接收线圈电缆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示，本实用新型提供的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，包含控制主机1、发射线框2和接收线框3；发射线框2为中空管构成的圆环形，通过吊挂绳5吊挂在无人机下方；发射线框2内部设有发射线圈电缆7；接收线框3设置在发射线框2的中间，接收线框3设有三个中空管构成的圆环，三个圆环两两垂直相交固定组成空心球形；接收线框3内部设有接收线圈电缆8；控制主机1设置在无人机内部，并与发射线框2和接收线框3内部穿出的电缆相连接。控制主机1位于飞机机体内，设有处理器，实现对发射和接收线框3的控制和数据采集等。
发射线框2和接收线框3是由工程塑料制成的线框。
发射线框2是由一根完整的PVC圆管组成的圆环，发射线框2上沿圆周均匀地设有若干管箍，发射线框2通过管箍与吊挂绳5连接。吊挂绳5通过管箍与发射线框2连接，实现吊挂。通过管箍吊挂，比较自由并可以随意增加减少数量。更容易调节平衡。
发射线框2的前部设有一个出线口，发射线框2的内部空心且贯通，发射线框2的内部设有沿圆环缠绕的发射线圈电缆7，发射线圈电缆7通过出线口穿出并与位于无人机中的控制主机1连接。发射线框2设计成环形有利于发射线圈的发射面积，相同重量的电缆可以获得更大的发射面积。发射线圈电缆7置于圆环内部，有利于保护电缆不受外部环境的影响。
发射线框2的尾部中间设有一个导流尾翼4，实现吊挂装置飞行时的平稳。导流尾翼4为片状的直角梯形，垂直于发射线框2所在的水平面并与发射线框2固定。直角梯形的直角边位于发射线框2的尾端，斜边朝向发射线框2内侧圆心处。
接收线框3是由三个相同的PVC圆管构成的空心圆环正交组成的一体成型的空心球状框架，在其上的两个圆环相交处设有用于安装接收线圈电缆8的圆孔。接收线框3的框架一体成型结构稳定，同时内部空心，最大限度的降低了重量。
接收线框3的内部设有沿空心圆环缠绕的接收线圈电缆8，接收线圈电缆8从接收线框3顶部的圆孔穿出并与位于无人机中的控制主机1连接。接收线框3框架上打孔用于安装接收线圈电缆8，三个线圈正交可以获得三分量电磁场信号，有利于数据的分析和解释。
接收线框3的三个空心圆环中有一个水平设置，另外两个竖直设置，空心圆环上设有管箍。
接收线框3在水平设置的空心圆环上的管箍处分别通过连接绳6与发射线框2的圆环固定。
接收线框3设置在发射线框2的中心处，接收线框3水平设置的空心圆环与发射线框2的圆环构成同心圆，连接绳6连接的位置分别将所在圆环的圆周等分。
优选地，连接绳6连接的位置分别位于水平设置的空心圆环与发射线框2的圆环的前端、尾部和两侧。接收线框3在水平设置的空心圆环上的与连接绳6连接的管箍将圆周四等分，四根连接绳6的延长线在同心圆的圆心处垂直相交。发射线框2的圆环上与连接绳6连接处设置的管箍为第二管箍，第二管箍将圆周四等分，发射线框2的圆环上与吊挂绳5连接的管箍为第一管箍，第一管箍分别均匀地设置在第二管箍之间并将圆周等分。连接绳6和吊挂绳5全部为高分子材料，如玻璃纤维绳等。
下面结合实施例对本实用新型提供的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置做更进一步描述。
实施例1
一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，包含控制主机1、发射线框2和接收线框3。
控制主机1位于飞机机体内，实现对发射和接收线框3的控制和数据采集等。
发射线框2由一个完整的PVC圆环管组成。发射线框2内部空心，可以缠绕发射线圈电缆7，并通过位于发射线框2前部的出线口穿出。发射电缆从出线口穿出连接到位于无人机机体中的控制主机1上。吊挂绳5通过管箍与发射线框2连接，实现吊挂。发射线框2尾部有一个导流尾翼4，实现吊挂装置飞行时的平稳。
接收线框3为三维接收线框。接收线框3由三个PVC圆形环组成，内部空心。接收线框3上部打孔，用于安装接收线圈电缆8，并连接到飞机机体中的控制主机1上。接收线框3位于发射线框2中间，并与发射线框2连接。
本实用新型提供的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，是一种用于无人直升机的航空电磁法测量系统，将航电系统控制主机以及供电系统和无人机分离，安装更便携，可以适用于不同类型的无人机。该装置不产生电磁干扰，最大限度的降低系统自身的噪声来源，还可以在后期的数据处理和解释中得到更全面的信息。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的装置包含控制主机、发射线框和接收线框；
所述的发射线框为中空管构成的圆环形，通过吊挂绳吊挂在无人机下方；发射线框内部设有发射线圈电缆；
所述的接收线框设置在发射线框的中间，接收线框设有三个中空管构成的圆环，三个圆环两两垂直相交固定组成空心球形；接收线框内部设有接收线圈电缆；
所述的控制主机设置在无人机内部，并与发射线框和接收线框内部穿出的电缆相连接。
2.如权利要求1所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的发射线框和接收线框是由工程塑料制成的线框。
3.如权利要求2所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的发射线框是由一根完整的PVC圆管组成的圆环，发射线框上沿圆周均匀地设有若干管箍，发射线框通过管箍与吊挂绳连接。
4.如权利要求3所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的发射线框的前部设有一个出线口，发射线框的内部空心且贯通，发射线框的内部设有沿圆环缠绕的发射线圈电缆，发射线圈电缆通过出线口穿出并与位于无人机中的控制主机连接。
5.如权利要求4所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的发射线框的尾部中间设有一个导流尾翼，导流尾翼为梯形片状，垂直于发射线框所在的水平面并与发射线框固定。
6.如权利要求2所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的接收线框是由三个相同的PVC圆管构成的空心圆环正交组成的空心球状框架，在其上的两个圆环相交处设有用于安装接收线圈电缆的圆孔。
7.如权利要求6所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的接收线框的内部设有沿空心圆环缠绕的接收线圈电缆，接收线圈电缆从接收线框顶部的圆孔穿出并与位于无人机中的控制主机连接。
8.如权利要求7所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的接收线框的三个空心圆环中有一个水平设置，另外两个竖直设置，空心圆环上设有管箍。
9.如权利要求8所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的接收线框在水平设置的空心圆环上的管箍处分别通过连接绳与发射线框的圆环固定。
10.如权利要求9所述的用于便携式无人机的机载航空电磁法测量装置，其特征在于，所述的接收线框设置在发射线框的中心处，接收线框水平设置的空心圆环与发射线框的圆环构成同心圆，连接绳连接的位置分别将所在圆环的圆周等分。
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|---|---|---|---|---|
| CN113960678A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-21 | 北京卫星环境工程研究所 | 一种基于多无人机的大深度uxo探测系统及探测方法 |
| CN114114432A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 中国地质调查局地球物理调查中心 | 基于无人机的频率域多频电磁探测系统及方法 |
| CN115508896A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-23 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种用于无人机的机载航空电磁法测量装置 |
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