DB37∕T 4984-2025 无人直升机高精度磁测技术规程

37CodeofpracticeforhighprecisionaeromagneticsurveyofunmannedhelicopterI 2 3 7 9 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省自然资源厅（山东省林业局）提出并组涛、张海亮、张诺亚、唐荣慧、李扬、王严、吴光1无人直升机高精度磁测技术规程与野外工作、数据处理与图件编制、资料推断解释与成果报告编写等工本文件适用于地质勘查中硬架安装方式的无人直升机高精度磁测工作，其他目的调查工作参照执3DZ/T0142界定的以及下列术语和定义适用于本文3.13.2无人直升机高精度磁测high-precisionmagneticsurveyforunmanned使用无人直升机高精度磁测系统测量地磁场强度模量值的航3.3地面控制站groundcontrol3.4磁力仪灵敏度优于±0.01nT，磁补偿标准差优于±0.08nT，磁测总精度优于±3nT的磁测工作。3.5无人直升机磁场补偿unmannedhelicoptermagneticco3.624无人直升机高精度磁测程序无人直升机高精度磁测程序包括6个阶段。其中测量飞行与野外工作细分为12个步骤。程序流程图3实地了解测量区域空域管制情况、地形地貌、电网、交通条件和气候变化5.4测区范围确定5.4.1按磁测任务、飞行条件、工作地区自然条件、工作要求等来5.4.2确定区域性和综合性磁测范围时，注意构造单元和异常的完整性，尽量涵盖地质任务的目标及5.4.3确定专属性矿产磁测测区范围时，主要选在与目标矿产有关的成矿远景区带内，包括邻区必要5.4.4确定测区范围时，与相邻测区重复测量不少于2条5.5测网密度与测量比例尺确定无人直升机高精度磁法测量工作比例尺不小于1：50000，测线间距和测量比例尺的对应关系见表m根据具体条件，分区布设不同间距的测线。无特殊情况，一个测区不多于两种测线间距，即控制线宜选择在磁场相对平静和地形高差变化较平缓地段，与测线上的离地飞行高度尽量接根据测量比例尺和所使用无人直升机的飞行速度综合确定控制线间距，控制线间距不少于测5.6主测线方向确定主测线方向垂直于或大致垂直于测区内的主要地质构造或探测目标物5.7飞行高度确定平均离地飞行高度的上限不超过主测线间距√2/2倍。在不同地形条件下，设计平均离地飞行高度时，表2不同地形条件下的测量比例尺与平均m—5.7.3人为干扰较多时，通过飞行试验确定最佳离地飞行高度，以减少其影响。5.8采样率确定数据采集密度主要受航空磁力仪系统的带宽、采样率和测量比例尺的制约n——最低采样率，单位为次每秒（次/sv——无人直升机的最大作业速度，单位为米每秒（m/sP——要求在异常上最少采样点数，每个异常至5无人直升机高精度磁测宜选用10次/s的采样率，采样间距应小于或等于按测量比例尺制图时图上m5.9.2采用具有照相或摄像功能的无人直升机高精度磁测系统，照相或摄像作为辅助定位方法可以用于恢复或检查航迹、确定地面干扰和磁异常体5.9.3导航精度以每条测线实际飞行的航迹偏离预定测线位置的距离（即偏航距）或以实际测线间距网疏密度规定见表4。mm5.10数据采集内容要求5.10.1数据采集形式完整性、真实性，并具有很高的抗损性。将地面5.10.2数据收录内容值（X、Y）或经纬度(λ、φ)及GNSS高度值、采样点号、测线号、日期、时间等；当采用软补偿方法对无人直升机干扰磁场补偿时，还要收录无人直升机的5.11磁测总精度与误差分配5.11.1在设计书中，按任务要求规定磁测总精度；完成测量飞行后，计算统计实际磁测总精度。5.11.2磁测总精度(σ)是由航空磁力仪系统的测量和定位误差及各项校正误差的总和，包括：使用的航空磁力仪系统动态噪声(δl）、导航定位误差而引入的误差(δ2）、探头转向差和探头处无人直升机磁场的综合补偿及方向差校正误差(δ3）、飞行高度测量误差而引入的误差(δ4）、磁日变及其校正6误差(δ5）、正常场改正引入的误差(δ6）、由其他因素（例如，磁场水平调整）引起的误差(δ7）七5.11.3在进行设计时，根据无人直升机高精度磁测参数的选择和实际情况来分配和估计各因素引起的误差。在保证达到设计总精度的前提下可以提高某项的精度而降低另一项的精度。通算设计的总精度(σ):5.12磁日变观测要求5.12.1在无人直升机高精度磁测中磁日变引入的误差较大，测量期间同时进行磁日变观测。于50km。测区较大时，采用多个磁日变站同步5.12.5磁日变观测用的磁力仪，宜采用与航空5.12.8磁日变观测原始数据作为原始资料通过验收并保存。5.13无人直升机磁场补偿要求5.13.1根据探头安装方式、无人直升机磁场干扰情5.13.2无人直升机采用硬架方式安装地面控制站遥控进入补偿标定模式，无人直升机悬停飞行分别做横滚(±10°)、俯仰(±5°)、侧滑(±5°)三组机动动作，每组动作不少于3次，待所有机动动作完成后，且飞机航向与起始航向重度，补偿精度满足精度要求后，将补偿参数导入补偿器5.13.4磁软补偿精度及衡量方法，主要采用补偿后的标准差σc来确定磁软补偿的精度，要准差优于0.08nT；用改善率来衡量磁软补偿对干扰场的去除标准差(σc）按公式（3）计算：xi——第i个观测数值，单位为纳特［斯拉nTx——全部观测数值xi的算术平均值，单位为纳特［斯75.13.5磁补偿前、后无人直升机上的磁性物体的摆放和安装位置不能发生变化。5.13.6无人直升机磁场的补偿资料、数据及达到的精度值，作为原始资料通过验收并保存。6.2无人直升机高精度磁测系统a)无人直升机平台；d)飞行高度测量设备，如雷达高度计、气压高度计等；无人直升机平台在进行组装之前，按照技术说明书或技术指标进行检查验收，保证各部件，a)各部件外观是否完整、整洁、无变形；b)各部件安装位置稳固，无位移，重心处于保持整个系统稳定的位置；c)各连接线外观无破损，固定连接好，插头测，连续2h两台仪器测量差值的最大变化小于0.5nT；宜采用固定方式安装航空磁力仪，探头所处位置满足无人直升机磁场平稳、磁梯度变化小、航空磁力测量系统及配套设备在安装完成后，通电检查和调节，并在证实状态良好后做不少雷达测高计、气压高度仪、测温仪及数据收录系6.3地面基站设备6.4地面控制站系统b)无人直升机地面控制软件；地面控制站应设置在通视条件好、地面稳固、人为干扰少的位置，安装完成后，调节好地面控制站系统，检验硬件工作状态和软件功能，完成无人直升机控制与磁测系统控制链路试验。地面控制站应能够根据任务需要和当时飞行状态参数进行飞行控制，包括：姿态、航向、速机、切换工作模式（如补偿模式/作业模式）、数据存储开关、补偿参数6.5野外基地数据预处理系统系统在野外使用时有专人管理并进行定期维护，且专用于6.6机载和地面磁测系统集成试验6.7停飞期间仪器设备维护时，进行一致性观测，连续2h静态观测不同系统测量差值的最大变化小于0.5nT。7.1.2检查无人直升机磁测系统所有部件是否安全可靠，连接安装是否满足工作要求。接通电源前，7.2测区视察飞行7.2.1每个测区开始测量飞行之前，安排视察飞行，主要任务是：核对所使用导航地形图；了解测区7.2.2在地物、地貌较为复杂的区域，首先开展三维实景建模或三维激光雷达测地工作，获得准确的三维模型及高程数据，便于拟定飞行方案与数据解译7.3无人直升机磁补偿飞行7.3.1在进行测线测量飞行前，在视察飞行或根据收集资料选定的磁软补偿飞行区（磁场变化最大不7.3.2在无人直升机进行维护检修、更换发动机或其他铁磁性部件、更换探头时，重新补偿；在测量设计指标时，则需重新补偿。每个测区在测量中期至少检查补偿情况1次，以确定补偿的有效性和精7,4基线测量飞行7.4.1基线选择在地面无人为干扰、出航和返航比较方便7.4.2当使用的无人直升机磁测系杂测区，按设计书规定的测线方向和测网密度在地形图上7.5.2项目负责人在每架次测量飞行的前一天，进行航线任务规划，向无人直升机操作员正式下达飞7.5.3无人直升机操作员按飞行任务书要求准备次日飞行，熟悉和了解飞行任务中的地形地物、导航条待飞测线的地形情况，根据无人直升机性能和地形等因素在保证安全的条件下按设计高度7.5.4无人直升机操作员到达预定起降场地后，首先进行警示标志摆放、系统组装、天线与操作台架7.5.5以上检查全部通过后，由无人直升机操作员进行试飞，确认各部件工作状态正常。若发现异常后，重新进行上一步检查，通过后重新进行试7.5.6试飞成功后，操作员进行航线导入，输入飞行参数，确认所有仪器设备工作状态正常后，准备7.5.7每工作日首架次测量飞行宜由无人直升机操作员手动起飞，起飞后全面观察系统工作状态，确7.5.8完成每架次测量飞行任务后，磁测操作员进行数据下载保存，并填写飞行报告与磁测操作员记7.5.9每日末架次测量飞行完成后，进行飞行后检查，确认所有仪器设备正常，且测量数据正常保存后，将测量系统断电，并进行拆卸装箱。同步通知磁日变观测有控制线。若接线重复区（或段）处于异常上时，接线可适7.6控制线测量飞行控制线测量飞行应在仪器系统和导航定位系统工作状态良好、能见度高、风速不超过5m/s、气流平稳的静磁日进行。控制线飞行方式与测线飞行相同，并与测线离地飞行高度保持一致。评价资料质量时，应安排重复线飞行，每个测区的重复线测量工作量不少于1％。重复线飞行时，7.8磁日变观测TDi——第i个磁场值；7.8.2磁日变观测专人负责，注意监视磁7.9.1无人直升机启动后，全面观察系统工作状态，整个系统工作正常后方7.9.2无人直升机起飞后，在全部测量过程中，仪器系统应始终处于正常工作状态；地面控制站与磁测操作员通过数字监视器观察仪器工作情况，不准许关闭仪器，不准许调动磁补偿仪的设7.9.3操作员发现可疑异常记录时，要注意查找原因（包括下方有无城镇、工程建筑物等）并记录。7.9.4测量中，若出现仪器故障或发现质量达不到标准时，操作员对仪器状态做短时间观察和必要检量线段按接线法飞行；当确认空中无法排除故障时，立即如果飞行高度明显不符合设计规定时，立即调整飞行高度，检查异常原因，并7.9.6无人直升机磁测系统返航着陆后，关闭仪器。根据系统在空中的工作状态和遇到的问题提出维7.10磁测原始资料编录及现场检验录表（见附录B）、日变记录等，并应对各原型号、测量参量、采样率、质量评价等。测量数据应及7.10.7每个有效测量飞行工作日结束后，项目组对磁测原始资料进行现场检验，确认合格无7.11岩（矿）石磁性标本采集与参数测定岩（矿）石磁标本采集与参数测定，按照DZ/T0368中平和空中动态噪声水平、飞行高度质量、导航精度、定位精度和磁日变记录质量等。SnB,iB,i·········································Sn——航空磁力仪地面静态噪声水平，单位为纳特［斯拉nTTi——第i个磁场值，单位为纳特［斯拉nTB´i——第i个上磁测数据Ti的四阶差分值。航空磁力仪的地面静态噪声水SiBi=Ti-2-4Ti-1+6Ti-4Ti+1+Ti+2···················································(9)Bi···························n——参加计算的测点数；Bi——第i点上磁测数据Ti的四阶差分值，单位为纳特［斯拉nTSi——航空磁力仪系统动态噪声水平，单位为纳磁测数据质量依据航空磁力仪系统动态噪声水平（高度较低造成磁测动态四阶差分值达不到要求时，可采用每架次早晚hRi······················································N——采样点总数。的百分比（W）:w········································n——符合设计书规定的飞行离地高度出现点个数；N——采样点总数。在航迹恢复后，计算全测区测点偏离预定测线位置的平均偏航距（A）和各偏航距组内出δi——采样点（测点）i上的实际偏航距，单位为米（mN——采样点总数。Ddi-Δ|·······························································di——第i个位置处实际测线间距，单位为米（mN——参加统计、计算实际测线间距和预定测线间距差值的样本总个数；通过飞行基地某固定点位等SPXi——表示某固定点上第i次定位系统的坐标观测值，单位为米（mN——参加计算的数据总数；磁日变模拟记录评价主要依据模拟记录噪声峰峰值的包络线幅值大小确定，分级标准见表磁测总精度(σ)是由航空磁力仪系统的测量和定位误差及各项校正不在经过各项校正后，无人直升机高精度磁测总精度应使用控制线与测线交点上磁场差值之均方差来衡量。磁场水平精细调平前计算出的(σ)作为主要由定位引起的磁场测量误差，按公式（16）计算：δi——第i个控制线与测线交叉点上磁场差值，单位为纳特［斯拉nTσ——无人直升机高精度磁测总精度，单位为纳特［斯拉nT）。7.13.1野外资料验收通过后，才能结束野外7.13.6计算所取有效数字和每一计算步骤的标准值，要与仪器性能指标及工作精度相适7.13.7检查验收时对下列原始数据b)工作中仪器设备性能变化超出允许范围所观测的磁测数据；d)观测或记录不符合设计书或本标准要求，导致无法利用的数据；数据处理包括：数据编辑、坐标转换、数据校正、位在野外预处理后的测量数据应完整保存并使测线号唯一。应进行测线数据质量检查并去除干扰数据。将磁测收录的导航定位坐标，归算到选定的坐标系。ΔTi1=Ti1-Ti2-ΔTi3-ΔTi4-ΔTi5-ΔTi6-ΔTi7········································(9)b)飞行方向差校正(ΔTi3采用软补偿方法时，按收录的无人直升机姿态（方向角、仰俯角及c)飞行海拔高度校正(ΔTi4即地球正常磁场垂向梯度校正，主要根据测量飞行的海拔高度差值(Δh由国际地磁参考场（IGRF）计算逐点校正；d)磁日变校正(ΔTi5根据磁日变站实测记录，对空中磁测原始数据做逐点校正；e)磁场水平调整(ΔTi6应根据测量布置、精度要求、使用的无人直升机高精度航空磁力仪系f)滞后校正(ΔTi7）：根据反方向重复线飞行测量结果计算并做逐点校正。纵比例尺最大为图上1mm所代表的值不小于磁测总精度(σ)的1/3。磁力ΔT异常图等值线间距，等8.2.4测网分布图上应包括测量飞8.3异常查证9推断解释9.1.1推断解释应遵循从已知到未知，定性解释与定量解释相结合的原则。9.1.2推断解释中应充分收集与利用实测的物性资料和异常查证资料。9.1.3应视需要进行磁测数据位场转换处理。9.1.4磁测资料推断解释包括对区域9.3.1