无人机航磁收录及实时补偿
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AARC51 型航磁收录及实时补偿系统
特点:
单探头输入,兼容大部分高灵敏度磁力仪(Cs/He/K光泵)实时补偿
 
磁力及基本的通用数据采集
 
紧凑、轻便、低功耗
 
无人机磁测的理想之选
 
<1.8Kg;133×133×216mm
 
(4.0lb; 5.25×5.25×8.25 in)
 
+28VDC, 3A
 
前端采样率,高达 1280 赫兹
 
磁力仪处理器:分辨率高达 0.32pT,内部系统噪音<0.1pT
 
成熟,可靠的实时补偿算法(继承 AADCII 的特性)
 
自适应信号处理技术,带来补偿效果的提高、校准程序的简化
 
外置 GPS 接收机
 
10,20,40 Hz或外部触发的数据记录(嵌入式闪存盘)和输出
 
后补偿和分析功能
 
可提供机上电气(OBE)干扰补偿功能
 
在外接显示器实时显示操控界面和图形
 
2个模拟输入通道,可接如雷达高度计、激光高度计等
 
可通过以太网进行数据采集
 
通过任何 Windows 平台进行监控(通过以太网,或者通过因特网遥控)
 
特别适合无人机应用
 
基于先进的32位处理器的硬件和固件架构 稳定、实时的操作系统(RTOS):QNX6.5

航磁补偿
航磁勘探所收集的数据,其质量在很大程度上取决于补偿的质量。尽管现代磁力仪的灵敏度都很高,在缺乏良好的补偿时,随距离 3 次方或 4 次方衰减的磁异常,将被飞机的磁噪声所掩盖。
飞行器的电磁干扰与它和飞行主轴的运动方式有关。可建立数学模型准确反映飞行器的磁场特征。在成熟的硬件和固件技术条件构件的框架工作中,认真优化和实施这一模型,可获得实时补偿,有效消除飞行器的磁性干扰。
RMS 公司的 AARC51 自适应航磁实时补偿系统为小型固定翼、直升飞机和无人机的机载磁力仪系统的本地磁性干扰提供了实时补偿,从而实现现代磁力仪的高灵敏度。补偿解决了永磁、感应磁场和涡旋磁场产生的影响,同时也消除了传感器的转向差。
补偿
补偿飞行时,使用之前标定飞行时获得的一个解算算法,对采集的高的磁力值进行改正。补偿和未补偿以及三轴磁力仪和附属的数据都可以实时记录和监视。
自适应补偿
AARC51 综合了成熟的自适应信号处理技术,使系统不断“学习”输入的信号,并调整补偿系数,以达到补偿效果。这会改善带宽以及梯度补偿(可降低数倍残差),并简化标定进程。基于系统灵活的架构,其它不断发展的新方法,也可以随时纳入该系统。
机上电气(OBE)补偿
AARC51 采用一项新技术,可以对由机上电气设备(如无线电、航空电子设备、对讲机、和液压系统等)产生的直流干扰进行实时动态补偿。通过简单的标定,便可完善补偿模型。OBE 补偿可以简化测量时对操作员的要求,提供对电干扰源容忍度,改善整体的补偿效果。这项技术既适用于恒定电流设备,也适用于电流变化的设备。多可进行 2 项补偿。
无人机航磁收录及实时补偿
基于AARC51的轻便、紧凑和低功耗,它是一个理想的用于无人机的航磁补偿器。
通常情况下,在无人机上使用本补偿系统时,开始一个新的工程前,需要在地面上进行预配置,设置为通电后,自动开始采集,补偿和记录。可以通过在以太网口连接一台计算机或连接上显示器(RGB)和鼠标键盘进行这些配置过程。在实际的勘探过程中,AARC51实际上就是一个“黑盒”,把磁数据(原始和补偿)以及辅助的一些数据持续的记录到闪存中。在飞机落地时,数据可以通过USB或网口导出。
 
为了优化补偿效果,合适的标定飞行必须尽量的远离任何地质体或人为的干扰。在标定飞行(或学习中)时,机上没有操作者控制开始和结束的情况下,避开这些干扰是一个特别的挑战。AARC51提供两种途径来自动进行这个过程:时间框架标定(TFC),和高度控制标定(ACC)。对于TFC标定,操作者预设一个时间窗口,在通电后,标定按照预定时间进行。对于ACC,操作者预设一个高度,当到达那个高度时,高度计的电压信号控制标定的开始和结束。

AARC51技术指标:

磁力仪输入:失量磁力仪:
IP 地址连接 AARC51 的远程桌面
1通道高灵敏度磁力仪:包括在 AARC51 中,指示灯,通用 I/O:
Cs: 70 kHz – 350 kHz三分量
磁探头输入显示:1LED
磁场范围:过采样,自校准 ADC,16 位 A/D 转前端采样显示:2LEDS
按不同磁力仪列出:换器
两个 USB 2.0 接口
G-822A, G-823A: 20000-100000nTOBE 补偿
10/100/1000Base-TX  以太网 (RJ45)
CS-3,CS-L, CS-VL: 15,000-105,000nT对机上电气系统的干扰进行动态补偿,模拟 RGB (DE-15P)
前端(FE)支持两通道。
外部 GPS 接收机接口:
时间基准: >100 MHz, OCXO数据输出和记录:
兼容任何能输出 NMEA GGA 串口输
分辨率: 0.32 pT输出率(FSH): 10, 20, 40 Hz,或者外出语句,和 PPS 触发信号的 GPS
系统噪音: <0.1 pT触发、外 PPS–用户可选磁数据中有,GPS 时间,经纬度,高
温度稳定性:  ≈±5ppb以太网:TCP/IP, ASCII 或者二进制程和质量指示
采样率:  可选 160, 640, 800 or 1280 Hz记录:>2GB 内置闪存, USB 闪存后补偿:
转换系数(带宽): 1.6Hz, 3.25Hz, 6.4Hz,外部显示(analog RGB)改进的对标准 d 文件的分析功能:
9.8Hz,20Hz, 0.16Fsh 或者用户可选事件输入:
后补偿
补偿性能:外部 GPS 提供的 PPS 触发信号校准/解的稳定性分析
固定翼,直升机:两个通用事件输入
频率范围分析
IR(Improvement Ratio,  总场): 10-20,LS-TTL 水平,边缘敏感电源:
常规,  采用实时补偿器可达到 2 倍-5 倍在输出数据内有事件输入标记+28 VDC ±6 VDC, 2.5 A
的改善:每一个前端采样时间环境条件:
无人机:  待定原始数据资料记录:
操作温度:0 – 50oC
补偿:前端采样率 1-MB 缓冲器储存温度:-20 – 55oC
固定翼和直升机FE-模拟采样:
相对湿度:0 to 99%, 不凝固
σ ≈ 20 pT for entireflight envelope\,0 – 1两通道输入,输入电压±5V,输入电海拔使用高度:0 to 6,000 m (0 to 20,000
Hz阻 1MΩ
ft)
无人机:  待定以太网口数据采集:
尺寸(W x H x D):133x 133 x216mm
可选的滤波器(主机子系统):10/100/1000Base-TX,TCP/IP(5.25x 5.25 x 8.25 in)
0.4 – 3.0 Hz BW 范围内可选采样和记录:FSH 或更低重量:<1.8Kg(4.0lb)(不包括外接的电
校准飞行时间:远程控制:
缆,和其他硬件和传感器)
通常 6-8 分钟从任何 Windows 系统的计算机