[go: up one dir, main page]

RU203234U1 - AEROMAGNETOMETER - Google Patents

AEROMAGNETOMETER Download PDF

Info

Publication number
RU203234U1
RU203234U1 RU2020116882U RU2020116882U RU203234U1 RU 203234 U1 RU203234 U1 RU 203234U1 RU 2020116882 U RU2020116882 U RU 2020116882U RU 2020116882 U RU2020116882 U RU 2020116882U RU 203234 U1 RU203234 U1 RU 203234U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aeromagnetometer
measurement
bar
model
aircraft
Prior art date
Application number
RU2020116882U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Ярославович Капштан
Сергей Юрьевич Кривизюк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗ"
Priority to RU2020116882U priority Critical patent/RU203234U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU203234U1 publication Critical patent/RU203234U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • G01V3/16Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat specially adapted for use from aircraft
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • G01V3/165Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat operating with magnetic or electric fields produced or modified by the object or by the detecting device

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам дистанционной разведки и измерения характеристик магнитного поля Земли, перемещаемых летательными аппаратами. Это устройство для измерения модуля полного вектора магнитной индукции вблизи поверхности Земли. Задача модели - повысить точность измерений устройства. Они решены выполнением его аэродинамической формы, заметно уменьшившей парусность аэромагнитометра. Подробнее - в известный аэромагнитометр, подвешиваемый к коптеру соединительным шнуром и включающий магниточувствительный датчик, приемник навигационного сигнала с антенной, блок обработки измерений, пульт управления, аккумулятор и стабилизатор ориентации, внесены существенные конструктивные изменения. Он выполнен в виде узкой несущей штанги длиной не менее одного метра со сквозным внутренним продольным отверстием. На разных концах штанги установлены два защитных корпуса с размещенными в них всеми элементами аэромагнитометра, оба защитных корпуса аэродинамической формы, магниточувствительный датчик соединен с блоком обработки измерений световодом через продольное внутреннее сквозное отверстие несущей штанги. Фактически полностью изменена конструкция аэромагнитометра. Полезная модель неоднократно изготовлена и испытана заявителем. Проведено несколько десятков опытных работ по аэромагнитной съемке. Опыты подтвердили повышение точности измерений на 15-20%. Кроме того, другие характеристики заявленного аэромагнитометра оказались выше, чем у прототипа: вес - меньше на 30-40%, габариты - меньше в 3-4 раза, средняя площадь измерений за один пролет - больше на 20-40%, всепогодность, надежность (есть защита от механических повреждений). Он удобнее в транспортировке (кейс всего 1000×25×35 см) и эксплуатации. Конструкция аэромагнитометра достаточно проста и технологична в производстве. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to devices for remote reconnaissance and measurement of the characteristics of the Earth's magnetic field, moved by aircraft. This is a device for measuring the modulus of the total magnetic induction vector near the Earth's surface. The task of the model is to improve the measurement accuracy of the device. They are solved by the implementation of its aerodynamic shape, which significantly reduced the windage of the aeromagnetometer. In more detail - the well-known aeromagnetometer, suspended from the copter with a connecting cord and including a magnetosensitive sensor, a navigation signal receiver with an antenna, a measurement processing unit, a control panel, a battery and an attitude stabilizer, has been significantly modified. It is made in the form of a narrow bearing bar with a length of at least one meter with a through internal longitudinal hole. At different ends of the rod, two protective cases are installed with all the elements of the aeromagnetometer placed in them, both protective cases are aerodynamically shaped, the magnetosensitive sensor is connected to the measurement processing unit by a light guide through the longitudinal internal through hole of the bearing rod. In fact, the design of the aeromagnetometer has been completely changed. The utility model has been repeatedly manufactured and tested by the applicant. Several dozen experimental works on aeromagnetic survey have been carried out. Experiments have confirmed an increase in measurement accuracy by 15-20%. In addition, other characteristics of the declared aeromagnetometer turned out to be higher than that of the prototype: weight - 30-40% less, dimensions - 3-4 times less, the average measurement area per one span - 20-40% more, all-weather, reliability ( there is protection against mechanical damage). It is more convenient in transportation (the case is only 1000 × 25 × 35 cm) and operation. The design of the aeromagnetometer is quite simple and easy to manufacture. 2 c.p. f-ly, 2 dwg.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельTechnical field to which the utility model belongs

Полезная модель относится к области устройств дистанционной разведки и измерения характеристик магнитного поля Земли с помощью магниточувствительных датчиков, перемещаемых летательными аппаратами. Конкретно - устройство предназначено для измерения модуля полного вектора магнитной индукции вблизи поверхности Земли с использованием беспилотного летательного аппарата типа коптера или вертолета в качестве носителя.The utility model relates to the field of remote reconnaissance devices and measuring the characteristics of the Earth's magnetic field using magnetically sensitive sensors moved by aircraft. Specifically, the device is designed to measure the modulus of the full vector of magnetic induction near the Earth's surface using an unmanned aerial vehicle such as a copter or helicopter as a carrier.

Уровень техникиState of the art

Магнитная съемка - один из самых распространенных геофизических методов исследований земной коры. Традиционно магнитная съемка выполняется с помощью наземных магнитометров или с использованием пилотируемой авиации, когда на самолетах или вертолетах устанавливают один или несколько аэромагнитометров. Недостатки аэромагнитной съемки с использованием пилотируемой авиации - сложность, дороговизна мобилизации и ограничения в полетах при сложном рельефе.Magnetic surveying is one of the most common geophysical methods for studying the earth's crust. Traditionally, magnetic surveys are performed using ground magnetometers or using manned aircraft, when one or more aeromagnetometers are installed on airplanes or helicopters. The disadvantages of aeromagnetic surveying using manned aircraft are the complexity, high cost of mobilization and limitations in flights in difficult terrain.

Позднее появились беспилотные летательные аппараты и относительно легкие магнитометры, что создало возможность построения систем для аэромагнитной съемки с использованием беспилотных летательных аппаратов в качестве носителя.Later, unmanned aerial vehicles and relatively light magnetometers appeared, which made it possible to build systems for aeromagnetic surveying using unmanned aerial vehicles as a carrier.

Отдельный интерес представляют собой аэромагнитометры. Пример таких устройств - аэромагнитометр для измерения модуля полного вектора магнитной индукции, установленный на беспилотный летательный аппарат по патенту на полезную модель RU 162771, опубликованному 27.06.2016. (Л.1). Аэромагнитометр содержит магниточувствительный датчик, установленный на конце крыла летательного аппарата. Сервоприводы летательного аппарата и электроника блока обработки измерений расположены в центральной части летательного аппарата. Двигатель внутреннего сгорания компрессионного типа расположен в его задней части. В качестве магниточувствительного датчика в аэромагнитометре выбран квантовый рубидиевый датчик с оптической накачкой. В качестве беспилотного летательного аппарата был выбран аппарат самолетного типа конструкции "крыло" легкого типа среднего радиуса действия со взлетной массой от 5 до 7 кг, размахом крыльев 220 см, радиусом действия 75-100 км, с рабочей высотой 50-300 метров. Крупным недостатком такого решения является магнитное поле, создаваемое самим самолетом в месте расположения датчика, приводящее к существенному увеличению погрешности измерений.Aeromagnetometers are of particular interest. An example of such devices is an aeromagnetometer for measuring the modulus of the full vector of magnetic induction, installed on an unmanned aerial vehicle according to the utility model patent RU 162771, published on June 27, 2016. (L.1). The aeromagnetometer contains a magnetically sensitive sensor mounted on the wing end of the aircraft. The aircraft servos and electronics of the measurement processing unit are located in the central part of the aircraft. A compression-type internal combustion engine is located at the rear. An optically pumped quantum rubidium sensor is selected as a magnetically sensitive sensor in the aeromagnetometer. As an unmanned aerial vehicle, an aircraft type of "wing" design of a light type of medium range with a takeoff weight of 5 to 7 kg, a wingspan of 220 cm, a range of 75-100 km, and an operating height of 50-300 meters was chosen. A major disadvantage of this solution is the magnetic field created by the aircraft itself at the location of the sensor, which leads to a significant increase in the measurement error.

Для снижения влияния собственного магнитного поля самолета на показания аэромагнитометра его стали размещать не на самолетах, а на прицепе к самолету (например, патент RU 2501045, опубл. 10.12.2013) (Л.2). Однако такие конструкции оказались неудобны в эксплуатации. Особенно трудны процессы их взлета и посадка. Но качество измерений магнитного поля в таких системах может быть доведено до совершенства.To reduce the influence of the aircraft's own magnetic field on the aeromagnetometer readings, it began to be placed not on aircraft, but on a trailer to the aircraft (for example, patent RU 2501045, publ. 10.12.2013) (L.2). However, such designs turned out to be inconvenient to operate. The processes of their take-off and landing are especially difficult. But the quality of magnetic field measurements in such systems can be improved to perfection.

Появление легких беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа, которые могли взлетать и приземляться вертикально, позволили развить направление буксируемых аэромагнитометров. Трудности взлета и посадки при буксировании аэромагнитометра коптером (вертолетом) полностью исключаются. Вертикальный взлет позволяет плавно набрать высоту и натянуть трос и затем плавно подхватить аэромагнитометр. Вертикальная посадка позволяет приземлить сначала буксируемый аэромагнитометр, затем приземляется сам летательный аппарат.The advent of lightweight multi-rotor unmanned aerial vehicles that could take off and land vertically made it possible to develop the direction of towed aeromagnetometers. Difficulties in taking off and landing when towing an aeromagnetometer by a copter (helicopter) are completely eliminated. Vertical take-off allows you to smoothly gain altitude and pull the cable and then smoothly pick up the aeromagnetometer. Vertical landing allows the towed aeromagnetometer to land first, then the aircraft itself lands.

Наиболее близок к заявленному техническому решению - аэромагнитометр на выпускном диске, подвешиваемый шнуром к беспилотному летательному аппарату мультироторного типа (патент на полезную модель RU 173640, опубл. 04.09.2017) (Л.3). Он измеряет модуль полного вектора магнитной индукции. Аэромагнитометр включает размещенные на выпускном диске, подвешенном под коптером, магниточувствительный датчик, антенну и приемник навигационных сигналов, блок обработки измерений, фиксирующий результаты измерений, синхронизированные со временем и с навигационным модулем для определения координат мест измерения, и стабилизатор ориентации аэромагнитометра. Магниточувствительный датчик - квантовый рубидиевый датчик с оптической накачкой - соединен световодом и электрическим кабелем с блоком обработки измерений.The closest to the claimed technical solution is an aeromagnetometer on an exhaust disk, suspended by a cord to an unmanned aerial vehicle of a multi-rotor type (utility model patent RU 173640, publ. 09/04/2017) (L.3). It measures the modulus of the total flux density vector. The aeromagnetometer includes a magnetically sensitive sensor, an antenna and a receiver of navigation signals, located on the exhaust disk suspended under the copter, a measurement processing unit that records the measurement results, synchronized with time and with a navigation module to determine the coordinates of the measurement sites, and an attitude stabilizer of the aeromagnetometer. Magnetosensitive sensor - a quantum rubidium sensor with optical pumping - is connected by an optical fiber and an electric cable to a measurement processing unit.

Большинство признаков этого аэромагнитометра совпадают с заявляемой нами полезной моделью. Поэтому он выбран в качестве прототипа.Most of the features of this aeromagnetometer coincide with our claimed utility model. Therefore, it was chosen as a prototype.

Прототип выполняет функции по выявлению и измерению магнитных аномалий. Однако практика эксплуатации выявили в его конструкции существенный недостаток.The prototype performs the function of detecting and measuring magnetic anomalies. However, the practice of operation revealed a significant flaw in its design.

Точность измерений заметно уменьшается от раскачивания подвешенного выпускного диска под коптером, от чего положение аэромагнитометра относительно места измерений меняется и, естественно, меняются результаты измерений.The measurement accuracy is noticeably reduced by the swinging of the suspended exhaust disk under the copter, from which the position of the aeromagnetometer relative to the measurement site changes and, naturally, the measurement results change.

Задача полезной модели Utility model task

Задача полезной модели - устранить указанный выше недостаток прототипа - повысить точность измерений путем уменьшения раскачивания (парусности) подвеса,The task of the utility model is to eliminate the above-mentioned disadvantage of the prototype - to increase the measurement accuracy by reducing the swinging (windage) of the suspension,

Решение задачиThe solution of the problem

Задача решены тем, что в известный аэромагнитометр для дистанционного измерения модуля полного вектора магнитной индукции Земли, подвешиваемый к коптеру соединительным шнуром и включающий магниточувствительный датчик, приемником навигационных сигналов с антенной, блок обработки измерений, пульт управления, аккумулятор и стабилизатор ориентации аэромагнитометра, внесены существенные изменения, а именно:The problem is solved by the fact that significant changes have been made to the well-known aeromagnetometer for remote measurement of the module of the total vector of the Earth's magnetic induction, suspended from the copter by a connecting cord and including a magnetosensitive sensor, a receiver of navigation signals with an antenna, a measurement processing unit, a control panel, a battery and an attitude stabilizer of an aeromagnetometer , namely:

его конструкция выполнена в виде узкой немагнитной несущей штанги длиной не менее одного метра со сквозным внутренним продольным отверстием, на разных концах штанги установлены два защитных корпуса с размещенными в них всеми элементами аэромагнитометра;its design is made in the form of a narrow non-magnetic bearing bar with a length of at least one meter with a through internal longitudinal hole, at different ends of the bar there are two protective cases with all elements of the aeromagnetometer placed in them;

оба защитных корпуса имеют аэродинамическую форму;both protective housings are aerodynamic;

защитный корпус на переднем конце несущей штанги включает блок обработки результатов измерений, приемником навигационных сигналов с антенной, пульт управления, аккумулятор, защитный корпус на заднем конце штанги включает магниточувствительный датчик, соединенный с блоком обработки результатов измерений световодом через продольное внутреннее сквозное отверстие несущей штанги;the protective case at the front end of the carrying rod includes a unit for processing measurement results, a receiver of navigation signals with an antenna, a control panel, a battery, a protective case at the rear end of the rod includes a magnetically sensitive sensor connected to the unit for processing measurement results by a light guide through a longitudinal internal through hole of the carrying rod;

на концах несущей штанги установлены наклоненные к середине штанги стойки, высотой выше защитных корпусов, а соединительный шнур разделен над штангой на две стропы, концы которых прикреплены к верхам разных стоек;at the ends of the load-bearing bar there are stands inclined towards the middle of the bar, with a height higher than the protective housings, and the connecting cord is divided above the bar into two slings, the ends of which are attached to the tops of different stands;

соединительный шнур разделен на стропы над штангой на высоте не менее 2/3 расстояния между стоек.the connecting cord is divided into slings above the bar at a height of at least 2/3 of the distance between the posts.

Технический результат предложенного решения состоит в замене конструкции аэромагнитометра - прототипа (он в форме - выпускного диска с размещенными на нем группами элементами аэромагнитометра) на конструкцию в виде узкой легкой несущей штанги с двумя группами элементов, включающими все элементы аэромагнитометра, заключенные в аэродинамические защитные корпуса, установленные на разных концах штанги.The technical result of the proposed solution consists in replacing the design of the aeromagnetometer - the prototype (it is in the form of an exhaust disk with the aeromagnetometer elements placed on it) with a design in the form of a narrow lightweight bearing bar with two groups of elements, including all elements of the aeromagnetometer, enclosed in aerodynamic protective casings, mounted at different ends of the rod.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Перечисленные выше изменения серьезно улучшили основную характеристику заявляемого аэромагнитометра - точность измерений. Это выполнено приданием аэромагнитометру аэродинамической формы и грамотным подвесом его к коптеру, существенно снизившими его раскачивание.The changes listed above have seriously improved the main characteristic of the proposed aeromagnetometer - measurement accuracy. This is done by giving the aerodynamic shape to the aeromagnetometer and by correctly hanging it to the copter, which significantly reduced its rocking.

Сущность решения поясняется фиг. 1 и 2.The essence of the solution is illustrated in FIG. 1 and 2.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - беспилотный летательный аппарат мультироторного типа либо вертолет, 2 - соединительный шнур, 3 - стропы, 4 - стабилизатор ориентации (киль), 5 - аэродинамический корпус, в котором размещен блок обработки результатов измерений 11, 6 - несущая штанга, 7 - датчик измерения магнитного поля, размещенный в аэродинамическом корпусе 8, 9 - приемник навигационных сигналов с антенной, 10 - световод, 12 - пульт управления, 13 - аккумулятор.In the figures, the following designations are adopted: 1 - multi-rotor-type unmanned aerial vehicle or helicopter, 2 - connecting cord, 3 - slings, 4 - attitude stabilizer (keel), 5 - aerodynamic body, which houses the measurement results processing unit 11, 6 - carrier rod, 7 - magnetic field measurement sensor, located in the aerodynamic housing 8, 9 - receiver of navigation signals with an antenna, 10 - optical fiber, 12 - control panel, 13 - battery.

На переднем конце несущей штанги 6 в аэродинамическом корпусе 5 размещен блок обработки результатов измерений 11 соединенный световодом 10 через внутреннее отверстие штанги с датчиком магнитного поля 7 и приемник навигационных сигналов с антенной 9. Сам приемник навигационных сигналов интегрирован в блок обработки результатов измерений 11. В корпусе 5 также размещены пульт управления 12 и аккумулятор 13. На другом конце штанги 6 в аэродинамическом корпусе 8 размещен датчик магнитного поля Земли 7, соединенный световодом 10 с блоком обработки результатов измерений 11. На этом же конце находится стабилизатор ориентации аэромагнитометра (киль) 4, обеспечивающий стабилизацию положения штанги 6 в ходе полета по углу рысканья. Поскольку оба корпуса имеют аэродинамические формы, они увеличивают стабилизацию аэромагнитометра. На обоих концах штанги 6 установлены стойки (не нумерованы), высотой выше защитных корпусов 5 и 8, необходимые для прикрепления строп 3, образованных раздвоением соединительного шнура 2, на котором несущая штанга 6 подвешена к летательному аппарату 1.At the front end of the bearing rod 6 in the aerodynamic housing 5 there is a unit for processing measurement results 11 connected by a light guide 10 through the inner hole of the rod with a magnetic field sensor 7 and a receiver of navigation signals with an antenna 9. The receiver of navigation signals itself is integrated into the unit for processing the results of measurements 11. In the housing 5 also contains a control panel 12 and a battery 13. At the other end of the boom 6 in the aerodynamic housing 8 there is a sensor of the Earth's magnetic field 7, connected by a light guide 10 with a unit for processing measurement results 11. At the same end there is an orientation stabilizer of the aeromagnetometer (keel) 4, stabilization of the position of the boom 6 during the flight in the yaw angle. Since both housings are aerodynamic, they increase the stabilization of the aeromagnetometer. At both ends of the rod 6, stands are installed (not numbered), with a height higher than the protective housings 5 and 8, necessary for attaching the lines 3 formed by the bifurcation of the connecting cord 2, on which the supporting rod 6 is suspended from the aircraft 1.

Стабилизация штанги по крену выполнена пассивной - путем расположения центра массы аэромагнитометра ниже точки крепления строп 3 к стойкам. Стабилизация по тангажу также пассивная - за счет расположения точки соединения двух строп 3 выше центра массы аэромагнитометра. Аэродинамический стабилизатор (киль) 4 обеспечивает стабилизацию по углу рысканья. Стабильность штанги обеспечивает соединение строп 3 впереди точки установки киля 4 по ходу полета аэромагнитометра.The stabilization of the bar along the roll is made passive - by placing the center of mass of the aeromagnetometer below the attachment point of the lines 3 to the struts. Pitch stabilization is also passive - due to the location of the connection point of the two lines 3 above the center of mass of the aeromagnetometer. The aerodynamic stabilizer (keel) 4 provides yaw stabilization. The stability of the boom is ensured by the connection of the lines 3 in front of the installation point of the keel 4 in the direction of the aeromagnetometer's flight.

Аэромагнитометр должен иметь минимальную массу, поскольку его подвешивают к летательному аппарату, грузоподъемность которого ограничена. Из конструктивных особенностей надо отметить легкую несущую штангу 6, изготавливаемую из углепластиковой трубы, обладающей высоким отношением жесткость / масса. Блок обработки результатов измерений 11 и магниточувствительный датчик 7 магнитного поля помещены в легкие прочные легкие пластиковые корпуса 5 и 8 аэродинамической формы. Магниточувствительный датчик 7 может быть выполнен квантовым рубидиевым с оптической накачкой. Прокладка необходимых кабелей и световода от датчика измерения магнитного поля 7 к блоку обработки результатов измерений 11 выполнена через внутреннюю полость несущей штанги 6.The aeromagnetometer should have a minimum mass as it is suspended from an aircraft with a limited carrying capacity. Of the design features, it should be noted a light load-bearing rod 6, made of a carbon-fiber pipe with a high stiffness / weight ratio. The unit for processing the results of measurements 11 and the magnetically sensitive sensor 7 of the magnetic field are placed in light, durable lightweight plastic cases 5 and 8 of aerodynamic shape. Magnetosensitive sensor 7 can be made of quantum rubidium with optical pumping. The laying of the necessary cables and a light guide from the magnetic field measurement sensor 7 to the measurement results processing unit 11 is made through the inner cavity of the bearing rod 6.

Описание работы системыSystem operation description

Для проведения аэромагнитных измерений и съемки излучений готовят полетное задание, в котором определен маршрут полета и места проведения поисковых измерений. Измерения на площадях производят путем пролета беспилотного аппарата с подвешенным аэромагнитометром серией линейных пролетов над площадью с разворотами на границах площади. Типичное расстояние между пролетами 50-200 м, а длина одного пролета может составлять от 1 до 10 км. Эти цифры получены при применении в качестве беспилотного аппарата квадрокоптера Geoscan-401.For aeromagnetic measurements and radiation recording, a flight task is prepared, in which the flight route and the location of search measurements are determined. Measurements in the areas are made by flying an unmanned vehicle with a suspended aeromagnetometer in a series of linear flights over the area with turns at the boundaries of the area. Typical spacing between spans is 50-200 m, and the length of one span can be from 1 to 10 km. These figures were obtained when using the Geoscan-401 quadrocopter as an unmanned aerial vehicle.

Перед запуском аэромагнитометра проверяют заряд аккумулятора 13, если требуется - заряжают его. Пультом управления 12 включают магнитометр и устанавливают необходимый режим работы. Состояние работы магнитометра фиксируются на дисплее пульта управления 12. Прицепляют аэромагнитометр к летательному аппарату 1 соединительным шнуром 3. Длина соединительного шнура - не меньше 20 метров, чтобы исключить добавочное магнитное поле, создаваемое электродвигателями и элементами конструкции летательного аппарата в месте расположения датчика измерения магнитного поля 7. Производят взлет летательного аппарата и его полет по маршруту полетного задания. Стабилизатор ориентации 4 с содействием корпусов 5 и 8 аэродинамической формы, стоящих по краям штанги, обеспечивает стабильность ориентации движения аэромагнитометра. В ходе полета аэромагнитометр производит измерение модуля полного вектора магнитной индукции. Измеряемые данные магнитного поля записываются в память электронного блока. Одновременно с этим в электронном блоке происходит запись навигационного сигнала, принимаемого с помощью антенны 9 на интегрированный в электронный блок приемник навигационных сигналов.Before starting the aeromagnetometer, check the charge of the battery 13, if required, charge it. The control panel 12 turns on the magnetometer and sets the required operating mode. The state of operation of the magnetometer is recorded on the display of the control panel 12. Attach the aeromagnetometer to the aircraft 1 with a connecting cord 3. The length of the connecting cord is not less than 20 meters in order to exclude an additional magnetic field created by electric motors and aircraft structural elements at the location of the magnetic field measurement sensor 7 The aircraft take off and fly along the route of the flight mission. Orientation stabilizer 4 with the assistance of aerodynamic housings 5 and 8, standing at the ends of the boom, ensures stability of the orientation of the movement of the aeromagnetometer. During the flight, the aeromagnetometer measures the modulus of the total magnetic induction vector. The measured data of the magnetic field is recorded in the memory of the electronic unit. At the same time, a navigation signal is recorded in the electronic unit, which is received by the antenna 9 on a navigation signal receiver integrated into the electronic unit.

По завершению полета из аэромагнитометра извлекается полученная информация для последующей обработки. В результате проведенных измерений и их обработки получают набор географически привязанных точек, в каждой из которых известен модуль полного вектора магнитной индукции. В дальнейшем эти данные обрабатывают специальными программами.Upon completion of the flight, the obtained information is extracted from the aeromagnetometer for further processing. As a result of the measurements and their processing, a set of geographically referenced points is obtained, at each of which the modulus of the total magnetic induction vector is known. In the future, this data is processed by special programs.

Кроме того, при испытании и сравнении нашего аэромагнитометра с прототипов выявились, что у заявляемого аэромагнитометра заметно лучше и другие важные характеристики: вес - меньше на 30-40%, габариты - меньше в 3-4 раза, удобнее работать, лучше защита от внешних повреждений, а средняя площадь измерений за один пролет - больше на 15-20%. Увеличение средней площади измерений за один пролет связано уменьшением веса, перевозимого коптером аэромагнитометра.In addition, when testing and comparing our aeromagnetometer with prototypes, it turned out that the proposed aeromagnetometer also has much better other important characteristics: weight - 30-40% less, dimensions - 3-4 times less, more convenient to work, better protection from external damage , and the average area of measurements for one span is 15-20% more. The increase in the average area of measurements per one flight is associated with a decrease in the weight carried by the copter of the aeromagnetometer.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Полезная модель неоднократно изготовлена и успешно испытана заявителями с использованием в качестве носителя квадрокоптера Geoscan-401. На момент подачи заявки проведено несколько десятков опытных работ по аэромагнитной съемке. Опыты подтвердили высокую стабильность измерений и удобство эксплуатации модели.The utility model has been repeatedly manufactured and successfully tested by the applicants using the Geoscan-401 quadcopter as a carrier. At the time of filing the application, several dozen experimental works on aeromagnetic survey were carried out. Experiments have confirmed the high stability of measurements and ease of use of the model.

Как показано в описании изготовление аэромагнитометра не потребовало специальных элементов, материалов и технологий.As shown in the description, the manufacture of an aeromagnetometer did not require special elements, materials and technologies.

Ссылки:Links:

1. Полезная модель RU 162771,опубл. 27.06.2016.1. Utility model RU 162771, publ. 06/27/2016.

2. Изобретение RU 2501045, опубл. 10.12.2013.2. Invention RU 2501045, publ. 10.12.2013.

3. Полезная модель RU 173640, опубл. 04.09.2017 - прототип.3. Utility model RU 173640, publ. 09/04/2017 - prototype.

Claims (3)

1. Аэромагнитометр для дистанционного измерения модуля полного вектора магнитной индукции земли, подвешиваемый к летательному аппарату соединительным шнуром и включающий магниточувствительный датчик, приемник навигационных сигналов с антенной, блок обработки результатов измерений, пульт управления, аккумулятор и стабилизатор ориентации аэромагнитометра, отличающийся тем, что для повышения точности измерений конструктивно он выполнен в виде узкой немагнитной несущей штанги длиной не менее 1 метра, на переднем конце которой размещен блок обработки результатов измерений, приемник навигационных сигналов с антенной, пульт управления и аккумулятор, заключенные в защитный корпус аэродинамической формы, на заднем конце штанги установлен магниточувствительный датчик, заключенный в защитный корпус аэродинамической формы и соединенный с блоком обработки измерений световодом через внутреннее сквозное отверстие штанги.1. Aeromagnetometer for remote measurement of the total vector of the earth's magnetic induction, suspended from the aircraft with a connecting cord and including a magnetically sensitive sensor, a receiver of navigation signals with an antenna, a unit for processing measurement results, a control panel, a battery and an attitude stabilizer of an aeromagnetometer, characterized in that to increase accuracy of measurements, it is structurally made in the form of a narrow non-magnetic bearing bar with a length of at least 1 meter, at the front end of which there is a unit for processing measurement results, a receiver of navigation signals with an antenna, a control panel and a battery, enclosed in a protective housing of an aerodynamic shape, at the rear end of the bar is installed a magnetically sensitive sensor enclosed in an aerodynamically shaped protective casing and connected to the measurement processing unit by a light guide through an internal through hole of the rod. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на концах несущей штанги установлены наклоненные к середине штанги стойки высотой выше защитных корпусов, а соединительный шнур разделен над несущей штангой на две стропы, концы которых прикреплены к верхам разных стоек.2. The device according to claim 1, characterized in that at the ends of the support bar there are stands inclined towards the middle of the bar with a height higher than the protective housings, and the connecting cord is divided above the support bar into two slings, the ends of which are attached to the tops of different stands. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что соединительный шнур разделен на стропы выше несущей штанги не меньше чем на 2/3 расстояния между стоек.3. The device according to claim. 2, characterized in that the connecting cord is divided into slings above the supporting bar at least 2/3 of the distance between the struts.
RU2020116882U 2020-05-12 2020-05-12 AEROMAGNETOMETER RU203234U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116882U RU203234U1 (en) 2020-05-12 2020-05-12 AEROMAGNETOMETER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116882U RU203234U1 (en) 2020-05-12 2020-05-12 AEROMAGNETOMETER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU203234U1 true RU203234U1 (en) 2021-03-29

Family

ID=75356042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020116882U RU203234U1 (en) 2020-05-12 2020-05-12 AEROMAGNETOMETER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU203234U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794393C1 (en) * 2022-12-29 2023-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Method for technical diagnostics of buried cable power lines using an unmanned aerial vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454684C2 (en) * 2002-11-20 2012-06-27 Джеотек Эйрборн Лимитед System for time domain airborne electromagnetic survey, comprising towed airborne electromagnetic survey apparatus
EP2850464A4 (en) * 2012-05-17 2016-05-18 Geotech Airborne Ltd Receiver coil assembly with air and ferromagnetic cored sensors for geophysical surveying
RU173640U1 (en) * 2016-12-06 2017-09-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского Российской академии наук UNMANNED AEROMAGNETIC COMPLEX OF COPPER TYPE
US9903976B2 (en) * 2015-11-02 2018-02-27 Vale S.A. Semi-rigid airborne electromagnetic transmitter antenna system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454684C2 (en) * 2002-11-20 2012-06-27 Джеотек Эйрборн Лимитед System for time domain airborne electromagnetic survey, comprising towed airborne electromagnetic survey apparatus
EP2850464A4 (en) * 2012-05-17 2016-05-18 Geotech Airborne Ltd Receiver coil assembly with air and ferromagnetic cored sensors for geophysical surveying
US9903976B2 (en) * 2015-11-02 2018-02-27 Vale S.A. Semi-rigid airborne electromagnetic transmitter antenna system
RU173640U1 (en) * 2016-12-06 2017-09-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского Российской академии наук UNMANNED AEROMAGNETIC COMPLEX OF COPPER TYPE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794393C1 (en) * 2022-12-29 2023-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Method for technical diagnostics of buried cable power lines using an unmanned aerial vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3490032A (en) Method and apparatus utilizing a pair of spaced magnetometers for making magnetic surveys
US20080125920A1 (en) Unmanned Airborne Vehicle For Geophysical Surveying
EP2491433B1 (en) Tow assembly for fixed wing aircraft for geophysical surveying
US7236885B2 (en) Method and system for geophysical data acquisition on an airship
US9612354B2 (en) Geophysical survey system using hybrid aircraft
US11531134B2 (en) Multi-sensor system for airborne geophysical prospecting and method
CN213398935U (en) Miniaturized VTOL fixed wing unmanned aerial vehicle aeromagnetic detection system
CN109541704A (en) Three axis fluxgate magnetic airborne survey systems of one kind and correction compensation method
WO2009137931A1 (en) Airborne geophysical survey using airship
CN108227023B (en) CH-3 unmanned aerial vehicle aerial geophysical prospecting magnetic discharge comprehensive station application system
CN108802839B (en) Cesium optical pump magnetic measurement method based on fixed wing unmanned aerial vehicle
CN111522067A (en) Marine aeromagnetic detection system based on vertical take-off and landing fixed wing unmanned aerial vehicle
CN112485837A (en) Unmanned aerial vehicle aeromagnetic horizontal gradient measurement system and method
US9140819B2 (en) Gradiometer
RU173640U1 (en) UNMANNED AEROMAGNETIC COMPLEX OF COPPER TYPE
US6845936B1 (en) Stable heli-borne vector platform for performing geophysical measurements
RU203234U1 (en) AEROMAGNETOMETER
CN113625349B (en) Airborne magnetic detection system and method for unexploded bombs
CN215098240U (en) Many rotor unmanned aerial vehicle and aeromagnetic detection system
CN212083693U (en) Marine aeromagnetic detection system based on vertical take-off and landing fixed wing unmanned aerial vehicle
CN110672091A (en) Time domain aircraft flexible towing pod positioning system
RU201918U1 (en) Geophysical Survey Device
CN221595300U (en) Device for keeping sensor horizontal during cesium-light pump aeromagnetic ground-imitating flight
RU172078U1 (en) COMPLEX FOR UNMANNED AERONOMAGNETIC EXPLORATION
RU2805015C1 (en) Method of conducting geological exploration using unmanned aerial vehicles