浅谈无人驾驶艇载航磁测量系统的应用及发展趋势

季岩+梁森+陈伟

摘 要：艇载航磁测量系统作为航空磁法测量的一个分支，在矿产勘查、军事以及环境工程等方面得到了广泛应用。文章主要从艇载航磁测量系统的应用现状和发展趋势两个方面阐述了艇载航磁系统的应用，希望为研究艇载航磁测量系统的专家学者提供理论参考。

关键词：飞艇；航磁测量系统；发展趋势

飞艇航磁以无人飞艇为空中测量载体，集成了磁探头、数据收录系统、磁补偿系统、测高仪等，利用GPS定位和导航进行低空贴地飞行，以获得高分辨率、高精度及采集密度大的航磁数据。飞艇航磁轻便、灵活、安全、可靠，无论从效率、成本，还是从精度上，都有非常明显的优势，大大弥补了地面磁测和航空磁测的不足。

基于无人飞艇的航磁测量系统（见图1）具有经济、高效、安全的优势，以及在小区域大比例尺航空物探应用领域的广阔前景，江苏省地质勘查技术院于2011年成功研制了艇载航磁测量系统，无人式飞艇航磁用于矿产勘查已颇具成效，特别是在铁矿勘查方面。无人式飞艇航磁被运用在非洲某国的航磁项目中，累计飞行线路总长逾万公里。在测区内基本查明了磁性体分布与范围，对部分异常进行地面检查，发现了铁矿露头，证实主要异常为磁铁矿引起，后经钻孔取样分析查明了该测区内铁矿的存在。这次航磁项目的顺利实施得到国内专家及甲方的充分肯定，并对无人式飞艇航磁系统的高效性、高精度、高安全性给予高度评价。

1 艇载航磁测量系统的应用优势

（1）飞艇是最安全的飞行器，其原因在于它是浮空飞行器，在悬浮状态下飞行，即使发生事故所带来的危害也会远远小于飞机。

（2）发动机可转涵，同时具有动力旋转和静态旋转动力，动力在垂直和水平方向均可旋转，所以飞艇在空中可以实现悬停，这一点是普通固定翼飞机无法比拟的。

（3）相比于固定翼飞机，飞艇在面对复杂地形的勘探测量中，其速度稳定、爬升率高的优势更加明显，它能更好地依照地形曲线进行飞行测量，有效的降低了飞行高度，提高了数据质量。

（4）飞艇的成本较低、维护方便、场地要求低，在森林、沙漠、丘陵地区等复杂地理环境下具有其优势。

（5）飞艇自身制造材料中含磁性物质少，在进行航空磁法测量时将飞行器对数据采集干扰降至最低程度。

2 艇载航磁测量系统的发展趋势

目前，艇载航磁测量系统的发展趋势主要集中在飞艇和航空磁力仪各自性能的提升以及二者相互耦合方面。飞艇式航空磁测系统把飞艇与航磁仪、磁补偿仪进行有机集成，属国内首创，填补了国内航空物探的空白，具有良好的发展前景。

隨着我国国民经济持续快速发展，对矿产资源的需求量越来越大，采用快速有效的方法加速矿产资源勘查步伐成为了一个不变的主题。由于我国重要的成矿靶区大多地形复杂，是地面植被发育或切割严重的地区，开展地面施工较为困难；矿区及外围的区域或被不同单位企业申请了矿权；为了提高资源勘探进程，做好国家整装勘查区工作，开展小范围大比例尺综合航空地质调查十分必要。

我国《国土资源“十二五”规划纲要》明确提出，为了提高矿产资源保障能力，鼓励我国优势企业赴境外开展矿产资源勘查和开采活动。可以预见，随着在境外的矿产资源勘查与开采活动的进行，对航空地质调查的技术需求也将日益迫切。但是由于常规机载航空测量手段在起飞场地、后勤保障、空域使用方面的种种局限性，在境外的实施难度很大，特别是在南美、非洲及东南亚等经济欠发达地区和自然环境条件恶劣地区尤其如此。因此，该方法在境外勘查工作中有着很好的应用前景。

可进行多方法多领域综合应用。无人飞艇作为航空地质调查的飞行载体具有安全系数高，稳定性好的特点，而且其成本低、易组装可快速投入使用，具有很大的发展空间和应用前景。因此，可在此平台上搭载多种轻型航空探测仪，实现综合航空地质调查需求。

总之，艇载航磁测量系统作为航空物探的一个分支，在矿产勘查过程中起到了重要作用，其应用领域广泛。目前矿产资源勘探正向地质条件复杂和矿产埋深大的区域发展，艇载航磁勘查系统无需飞行员、安全系数高、操控方便、易于野外开展工作、测量精度高，可广泛应用于高低纬度区域、地形切割大区域、高植被区域，大面积水域等，应用前景广泛。

参考文献

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