Reducerea zgomotului magnetic al unui vehicul aerian fără pilot pentru sondaje magnetice de înaltă calitate
1 Muzeul Geologic de Stat Vernadsky, Academia Rusă de Științe, strada Mokhovaya 11/11, Moscova 125009, Rusia
Abstract
Utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot ușoare și ultra-ușoare (UAV) pentru achiziția de date magnetice poate fi eficientă pentru rezolvarea mai multor sarcini geologice și inginerești, inclusiv cartografierea geologică, prospecția depozitelor de minereu și monitorizarea conductelor. Acuratețea datelor aeromagnetice dobândite folosind UAV depinde în principal de zgomotul de deviere a dispozitivelor electrice (motor, servo etc.). Scopul acestei cercetări este dezvoltarea unei platforme aeriene nemagnetice fără pilot (NUAP) pentru sondaje magnetice de înaltă calitate. Având în vedere parametrii sondajului magnetic regional și local, un UAV cu aripi fixe se potrivește mai bine sarcinilor geologice pentru zona de câmpie și tipul de copter pentru dealuri și munți. Analiza anomaliilor magnetice experimentale produse de un UAV cu aripi fixe cu lumină serială și modelarea magnetică și aerodinamică ulterioară demonstrează o capacitate de NUAP cu motor cu ardere internă care poartă un senzor magnetic atomic montat pe aripile UAV pentru a facilita un sondaj magnetic de înaltă calitate.
1. Introducere
Pentru a crea NUAP pe baza unui UAV ușor cu aripi fixe, cântărind sub 10 kg, decolând din catapultă și aterizând cu o parașută, a fost ales UAV-ul serial comercial „Geoscan-201” (Rusia) pentru experimentele inițiale Figura 1). Zgomotul magnetic NUAP ar trebui să fie caracterizat printr-un gradient care să nu depășească 1 nT/m la locul senzorului. Studiile anterioare au luat în considerare mai multe posibilități de a rezolva această problemă [2-5]. Una dintre cele mai populare abordări se bazează pe o compensare pasivă a zgomotului magnetic, care provine din sondajele aeromagnetice tradiționale. Realizarea unei astfel de abordări include un magnetometru special suplimentar cu trei axe fluxgate, instalat aproape de elementele magnetice ale unei platforme și compensarea câmpului magnetic de zgomot postprocesare cu algoritmi speciali. O altă posibilitate este de a maximiza distanța de la senzor la elementele magnetice ale platformei (utilizate de obicei la elicoptere) folosind un cablu flexibil sau o tijă telescopică. Din păcate, ambele soluții sunt greu de aplicat pentru o platformă ușoară UAV, deoarece prima adaugă o greutate suficientă, iar a doua face ca UAV și mișcarea senzorului să fie instabile, ceea ce provoacă erori suplimentare la poziționarea măsurătorilor magnetice.