Уникальный российский квантовый магнитометр. Аэромагнитная съемка с БПЛА с детальным огибанием рельефа.
Описание комплекса
Аэромагнитный комплекс, созданный на базе беспилотного летательного аппарата и квантового магнитометра с рубидиевым магниточувствительным датчиком, сочетает в себе маневренность беспилотного летательного аппарата с высокой чувствительностью магнитометрического оборудования. Система позволяет выполнять высокоточные аэромагнитные съемки на предельно малой высоте как в равнинной местности, так и в сложных ландшафтных условиях с детальным огибанием рельефа. С применением комплекса появляется возможность объемного изучения магнитного поля за счет повысотных съемок и отработки вертикального профиля. Это позволяет применять новые методы анализа и интерпретации данных магнитометрии, которые повышают уровень достоверности объемных геомагнитных моделей. Наибольший эффект от применения технологии ожидается при изучении площадей средних размеров (десятки, первые сотни кв. км), когда пилотируемая авиация нерентабельна, а наземные измерения требуют больших трудозатрат или вовсе невозможны из-за сложности рельефа.
Технология
СЪЕМКА С БПЛА, ОБОРУДОВАННОГО КВАНТОВЫМ МАГНИТОМЕТРОМ
- Полет в автоматическом режиме
- Возможность полета на малой высоте с огибанием рельефа
- Исключение влияния собственных магнитных полей
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ
- Предварительная фильтрация
- Учет данных с магнитных вариационных станций
- Геопривязка данных и интерполяция на двумерную равномерную сетку
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, АНАЛИЗ И ЭКСПОРТ
- Построение карт магнитного поля с изолиниями
- Экспорт результатов в форматe Geotiff
Этапы работ
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГРАДИЕНТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
АНОМАЛЬНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА
АЭРОФОТОСЪЕМКА МЕСТНОСТИ
Эффективность метода
Максимальная горизонтальная скорость квадрокоптера 50 км/ч (14 м/с), аэромагнитная съемка проводится на скорости 36 км/час (10 м/сек). Минимальная относительная безопасная высота полета – 25 м, максимальная – 500 м. Продолжительность одного вылета (от взлета до посадки) определяется емкостью аккумулятора БПЛА и массой полезной нагрузки, и достигает 60 минут. За это время может быть выполнено 22 пог. км аэромагнитной съемки (с учетом подлетов и разворотов). Отклонение фактических линий полета от заданных не превышает 0,6 м. За один съемочный день, периодически заменяя батарею, возможно выполнить 12-16 вылетов и отработать 160-220 км съемочных маршрутов.
До 220 погонных км в день
Магнитометрический комплекс Геоскан
Сочетает в себе маневренность БПЛА и чувствительность квантового магнитометра с рубидиевым датчиком. Система позволяет выполнять высокоточную аэромагнитную съемку с огибанием рельефа на малой высоте. Комплекс дает возможность объемного изучения магнитного поля за счет повысотных съемок и отработки вертикального профиля, благодаря чему можно применять новые приемы анализа и интерпретации данных магнитометрии. Это позволит создавать объемные геомагнитные модели нового по достоверности уровня.
Преимущества
Меньшее влияние шумов
Измерения магнитного поля при пешем передвижении характеризуются существенно более высоким уровнем шумов по отношению к данным аэромагнитных наблюдений с БПЛА.
Детальное огибание рельефа
Система позволяет выполнять высокоточные аэромагнитные съемки на предельно малой высоте как в равнинной местности, так и в сложных ландшафтных условиях, с детальным огибанием рельефа.
Многоуровневые магнитные измерения
Обеспечивают более точное определение формы и положения интересующего объекта.
Сравнение данных
В 1988 г. проводилась комплексная аэрогеофизическая съемка масштаба 1:25000 с самолета АН-2 квантовым магнитометром типа ММС-214 с аналого-цифровой регистрацией магнитного поля. Для сравнения, в 2017г. на том же участке была проведена аэромагнитная съемка масштаба 1:10000 с БПЛА с огибанием рельефа.Аномальное магнитное поле
АН-2, ММС-214 Масштаб съемки 1:25 000, 1988г
Геоскан 401 Геофизика Масштаб съемки 1:10 000, 2017г
Вертикальный градиент магнитного поля
АН-2, ММС-214 Масштаб съемки 1:25 000, 1988г
Геоскан 401 Геофизика Масштаб съемки 1:10 000, 2017г
Характеристики БПЛА
Длительность полета:
до 1 часа
Длина маршрута:
до 22 погонных км (за один вылет)
Макс. допустимая скорость ветра:
12 м/с
Скорость полета:
0-50 км/ч
Габаритные размеры:
Сложенное положение: 71х20х19 см Полётное положение: 150х150х56 см
Мин. безопасная высота полета:
От 25 м
Макс. высота полета:
500 м
Температура эксплуатации:
от -20 до +40 °С (опционально возможно расширение до -40 °С)
Двигатель:
электрический / 4 двигателя
Взлет / посадка:
вертикально в автоматическом режиме, площадка с диаметром 5м
Характеристики магнитометра
| Чувствительность | 10 пТл/√Гц |
| Диапазон измерения | 20000 нТл – 100000 нТл |
| Общая девиационная ошибка | < 0,3 нТл |
| Частота измерений | 1000 Гц |
| Полоса пропускания петли обратной связи | 30 Гц |
| Диапазон допустимых углов датчика | ± 45° |
| Диапазон рабочих температур | от – 20 до + 40 °С |
Что входит в комплектацию по умолчанию
- Беспилотное воздушное судно (БВС) Геоскан 401
- Двухчастотный/трехсистемный бортовой геодезический приемник Topcon с антенной (L1-L2, GPS/ГЛОНАСС/BeiDou)
- Квантовый магнитометр Geoscan QM-Rb-1
- Зарядная станция в защитном кейсе IP67 (размер 50x40x19 см, масса без аккумуляторов: 7.5 кг)
- Аккумуляторная батарея с системой защиты - 3 шт: 10S, 16000 mAh.
- Комплект ЗИП
- ПО для работы с полученными данными ГИС Спутник
- Цифровой канал связи управления и телеметрии
- Модем для связи с БПЛА
- Защитный транспортировочный кейс IP67 для БПЛА (размер: 80x52x31 см, вес брутто: 16 кг)
- Инструкция
- Инструктаж по работе с комплексом в Санкт-Петербурге
Дополнительно
- Модернизированная цифровая фотокамера Sony DSС-RX1 (24 Мпикс, объектив 35 мм, полноразмерная матрица, центральный затвор) на сервоподвесе
- ПО для обработки и взаимодействия с полученными данными Metashape Professional
- Модификация «Арктика» (расширение температурного диапазона от -40 до +20)
Гарантия на комплекс
- Гарантия 1 год / 80 полетов
Программное обеспечение
Geoscan Planner
Позволяет разбивать профиль съемки на вершины. Благодаря этому комплекс Геоскан 401 Геофизика выполняет полет с детальным огибанием рельефа.Agisoft Metashape
Позволяет создавать карты высот, которые отражают особенности рельефа местности.
GIS Sputnik
- Полевой контроль получаемых данных телеметрии и магнитной съемки;
- Фильтрация ненужных данных: подлетов, отлетов;
- Возможность разбиения массива данных на отдельные профили;
- Визуальная привязка магнитных аномалий к объектам инфраструктуры.
Гарантия на 1 год / 80 полетов
Учебный курс по эксплуатации комплекса
