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基于多旋翼无人机的小型海洋磁力数据采集系统设计与实现
Design and Implementation of Small Marine Magnetic Data Acquisition System Based on Multi-rotor UAV
投稿时间:2020-07-15  修订日期:2020-09-08
DOI:
中文关键词:  海洋航磁测量  旋翼无人机  数据采集  等精度测频  FPGA  STM32
英文关键词:marine aeromagnetic survey  rotor unmanned aerial vehicle  data?acquisition  equal precision frequency measurement  FPGA  STM32
基金项目:国家自然科学基金(国家基金委-山东省联合,U1606401);泰山学者工程专项经费资助(TSPD20161007)
作者单位邮编
赵展铭 长江大学 电子信息学院 434020
裴彦良* 自然资源部第一海洋研究所 自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室 266061
梁冠辉 自然资源部第一海洋研究所 自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室 
宗乐 国家深海基地管理中心 
刘保华 青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋地质过程与环境功能实验室
青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋地质过程与环境功能实验室 
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中文摘要:
      将小型多旋翼无人机应用于海上磁力探测是一种全新的海洋磁力测量手段,本文针对小型多旋翼无人机海洋航磁测量系统的实现需要,设计了一套便携、高精度的航磁数据采集系统。该系统以STM32F407ZGT6为控制核心,结合FPGA和等精度测频原理,实现了旋翼无人机在航磁任务中的磁力数据、定位数据及姿态数据的实时采集和存储,并在航磁任务开始前通过WiFi无线通信实现机载系统自检功能,确保仪器处于正常工作状态。航磁任务中每3分钟进行一次数据保存,航磁任务结束后通过按键再次保存数据,以保证数据的完整性。文中介绍了数据采集系统的硬件组成和软件编写思路,并通过实际航磁作业测试,验证了该采集系统的有效性。
英文摘要:
      The application of small multi-rotor UAVs to marine aeromagnetic survey is a brand-new magnetic measurement method.Aiming at the realization needs of a small multi-rotor UAV marine aeromagnetic measurement system, this paper designs a portable and high precision aeromagnetic data acquisition system.The system uses STM32F407ZGT6 as the control core, combined with FPGA and the principle of equal-precision frequency measurement to realize the real-time acquisition and storage of magnetic data, positioning data and attitude data of the rotor drone in aeromagnetic missions, and before the start of the aeromagnetic mission Realize the self-check function of the airborne system through WiFi wireless communication to ensure that the instrument is in normal working condition.During the aeromagnetic missdion, data is saved every 3 minutes. After the aeromagnetic mission is over, press the button to save the data again to ensure the integrity of the data. The paper introduces the hardware composition and software compilation ideas of the data acquisition system, and verifies the feasibility of the acquisition system through actual aeromagnetic operations tests.
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