Details

Цель работы: Изучить влияние компонентов БПЛА мультироторного типа на магнитометр с оптической накачкой. В ходе исследования проведена оценка влияния магнитного поля беспилотного летательного аппарата на параметры цезиевого магнитометра. Измерены и проанализированы магнитные поля, создаваемые компонентами летательного аппарата, такими как двигатели, аккумулятор и электроника, и оценено их воздействие на резонансную линию цезиевого магнитометра, включая смещение частоты, ширину линии и амплитуду сигнала. Результаты показали значительное влияние магнитного поля летательного аппарата на работу магнитометра, проявляющееся в смещении резонансной частоты. На основе анализа влияния отдельных компонентов беспилотного летательного аппарата, предложены рекомендации по минимизации помех, включающие оптимизацию расположения датчика (удаление на расстояние не менее 50 см от корпуса летательного аппарата), выбор неметаллических материалов конструкции и применение методов компенсации помех. Данные рекомендации направлены на повышение точности и достоверности магниторазведочных работ с использованием беспилотного летательного аппарата, а также на возможность использования датчика для ориентации в пространстве без GPS. Перспективы дальнейших исследований включают разработку и внедрение адаптивных алгоритмов компенсации помех, исследование влияния различных типов беспилотных летательных аппаратов на магнитометры, а также проведение полевых испытаний для оценки эффективности разработанных решений в реальных условиях.

The aim of work is study the influence of components of a multirotor UAV on an optically pumped magnetometer. The study assesses the impact of the magnetic field of an unmanned aerial vehicle (UAV) on the parameters of a cesium magnetometer. The magnetic fields generated by the UAV components, such as motors, battery, and electronics, were measured and analyzed. Their impact on the resonance line of the cesium magnetometer, including frequency shift, line width, and signal amplitude, was evaluated. The results demonstrate a significant influence of the UAVs magnetic field on the magnetometers operation, manifested as a shift in the resonance frequency. Based on the analysis of the influence of individual UAV components, recommendations are proposed to minimize interference. These include optimizing sensor placement (removing it to a distance of at least 50 cm from the UAV body), selecting non-metallic construction materials, and applying interference compensation methods. These recommendations aim to improve the accuracy and reliability of magnetic survey work using UAVs, and also the possibility of using the sensor for orientation in space without GPS. Prospects for further research include the development and implementation of adaptive interference compensation algorithms, investigation of the influence of various types of UAVs on magnetometers, and conducting field tests to evaluate the effectiveness of the developed solutions in real-world conditions.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ РАБОТЫ
• 1.1 Аэромагнитная съёмка
• 1.2 Типы бпла и буксируемые ими магнитометрические датчики
• 1.3 Влияние БПЛА на параметры буксируемых магнитометрических датчиков
• 1.4 Магнитометрические датчики
• 1.5 Постановка задач работы
• 2. ЛАБОРАТОРНЫЙ КВАНТОВЫЙ МАГНИТОМЕТР, ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДУЕМОГО БПЛА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ БПЛА
• 2.1 Лабораторный квантовый магнитометр
• 2.2 Характеристики исследуемого БПЛА
• 2.3 Методики измерений и калибровки лабораторного магнитометра
• 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ БПЛА
• 3.1 Измерение ширины линии резонанса
• 3.2 Измерение смещения линии резонанса
• 3.3 Основные выводы по 3 главе
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ