一种无人机红外高能波束物探仪的制作方法

1.本发明涉及物探技术领域，具体而言，涉及一种无人机红外高能波束物探仪。


背景技术：

2.传统探矿技术一般指物探、化探、钻探等技术手段的探矿方法，我们所涉及的属于物探领域。传统物探技术包括天然电场选频仪、电法仪、瞬变电磁仪、光谱仪、地震勘探法等。以上技术存在多解性、穿透性弱和施工复杂且工期长等痛点。导致物探部门不能高效的完成任务，给矿山开发带来巨大投资成本。传统探矿技术一般指物探、化探、钻探等技术手段的探矿方法，我们所涉及的属于物探领域。传统物探技术包括天然电场选频仪、电法仪、瞬变电磁仪、光谱仪、地震勘探法等。以上技术存在多解性、穿透性弱和施工复杂且工期长等痛点。导致物探部门不能高效的完成任务，给矿山开发带来巨大投资成本。
3.现有的地质探测的初选阶段中，很少有利用无人机对大范围地质进行初选及精准探测，地质检测的效率不高。同时，现有的地质探测中，由于探测方式的不足，对地质探测的探测深度不够、探测精准性不足。
4.发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：
5.速度慢、检测效率低、探测深度浅和探测精准性不足、且无法定量。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种无人机红外高能波束物探仪，解决现有技术的不足，其通过机载红外高能波束仪，向地面垂直发射3125hz固定频率的红外高能波束，激发波使场内所有的物质产生该物质固有频率的正旋波场辐射到地面，形成被激发物正旋场信号带，通过地面主机对选定物质频率信号带的共振，测量选定物质的平面坐标位置，实现探测目的。由于使用无人机搭载探测，不受被测区域地形条件限制，探测效率和探测精度大幅提高。
7.本发明的实施例是这样实现的：
8.本技术实施例提供一种无人机红外高能波束物探仪，其包括无人机组件和波束发射组件。上述无人机组件包括无人机本体、定位机构和陀螺仪，上述定位机构和上述陀螺仪均安装于上述无人机本体上，且上述定位机构被设置用于对上述无人机本体定位。上述波束发射组件安装于上述陀螺仪上，且能够跟随上述陀螺仪始终朝向预设方向，上述波束发射组件包括发射机构，上述发射机构包括发射管和发射主体，上述发射主体包括元素棒和发射线圈，上述元素棒沿上述发射管的延伸方向设置于上述发射管内，上述发射线圈绕设于上述元素棒。
9.通过机载红外高能波束仪，向地面垂直发射3125hz固定频率的红外高能波束，激发波使场内所有的物质产生该物质固有频率的正旋波场辐射到地面，形成被激发物正旋场信号带，通过地面主机对选定物质频率信号带的共振，测量选定物质的平面坐标位置，实现探测目的。由于使用无人机搭载探测，不受被测区域地形条件限制，探测效率和探测精度大
幅提高。
10.在本发明的一些实施例中，上述波束发射组件还包括抗干扰机构，上述抗干扰机构包括抗干扰线圈和抗干扰元素段，上述抗干扰元素段设置于上述元素棒上，且和上述元素棒一端相互连接，上述抗干扰线圈绕设于上述元素棒。
11.在元素棒上增加抗干扰线圈，同时在元素棒一端添加干扰元素段，能抵抗和屏蔽作业现场的各种干扰，如地磁、地震波、人体场、地球自转后起伏不平的地表切割宇宙射线及磁场产生的特殊磁场、各种三角物体、三角图形形成的干扰、人工释放的电磁波等，从而提高检测的精准度。
12.在本发明的一些实施例中，上述波束发射组件还包括抗驰豫机构，上述抗驰豫机构包括驰豫限制段，上述驰豫限制段设置于上述元素棒上，且和上述元素棒远离上述抗干扰元素段的一端相互连接，上述驰豫限制段为铅或钼材料制成。
13.弛豫是物理学用语，指的是在某一个渐变物理过程中，从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程。高能物理中，在外加射频脉冲rf(b1)的作用下，原子核发生磁共振达到稳定的高能态后，从外加的射频一消失开始，到恢复至发生磁共振前的磁矩状态为止，这整个过程叫弛豫过程，也就是物理态恢复的过程。钼是一种过渡金属元素，为人体及动植物必须的微量元素，其能限制驰豫时间，可以提高检测精准性和检测范围。
14.在本发明的一些实施例中，上述抗干扰元素段为硼元素段。
15.在本发明的一些实施例中，上述波束发射组件还包括信号板、升压器和电源，上述升压器同时与上述电源和上述信号板相互连接，且上述信号板上设置有处理端口和抗干扰端口，上述处理端口和上述发射主体相互连接，上述抗干扰端口和上述抗干扰机构相互连接。
16.信号板能处理反馈信号，计算得出地质层中的矿物的分布情况。升压器用于提高电压，增大发射线圈的功率，以达到更大的信号功率。
17.在本发明的一些实施例中，上述发射机构还包括滤镜，上述滤镜垂直设置于上述发射管的延伸方向，且上述滤镜被设置用于过滤波束。
18.滤镜能过滤一些波束，通过滤镜过滤，可以控制其红外波长为850纳米，通过调整发射线圈的功率，可以调节探测距离(即深度)
19.在本发明的一些实施例中，上述定位机构包括北斗定位系统、无线基站定位系统和gps定位系统中的一种或其组合。
20.采用gps定位模块和北斗定位模块中的一种或其组合形式作为定位模块，可以提高定位精度。
21.在本发明的一些实施例中，上述元素棒由稀土元素制成。
22.当信号单元向镨元素提供特定的低频信号时，镨元素会产生850nm红外波段的一种单向高能场，该高能信号以右旋形态传播，旋转速度128转/分钟。
23.在本发明的一些实施例中，上述无人机本体包括机体、机臂和机翼，上述机臂的数量为多个，多个上述机臂均匀间隔的设置于上述机体的周向上，多个上述机臂上均设置有同向设置的机翼，上述陀螺仪和上述机体相互连接。
24.陀螺仪保证了波束仪始终垂直于地面，从而保证了被测物体的精准定位。
25.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
26.通过机载红外高能波束仪，向地面垂直发射3125hz固定频率的红外高能波束，激发波使场内所有的物质产生该物质固有频率的正旋波场辐射到地面，形成被激发物正旋场信号带，通过地面主机对选定物质频率信号带的共振，测量选定物质的平面坐标位置，实现探测目的。由于使用无人机搭载探测，不受被测区域地形条件限制，探测效率和探测精度大幅提高。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明实施例提供的无人机红外高能波束物探仪的结构示意图；
29.图2为本发明实施例提供的无人机红外高能波束物探仪的流程示意图；
30.图3为本发明实施例提供的元素棒的结构示意图。
31.图标：100
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无人机红外高能波束物探仪；10
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无人机组件；101
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机体；102
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机臂；103
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机翼；104
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陀螺仪；105
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定位机构；11
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波束发射组件；111
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发射机构；112
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抗干扰机构；113
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抗驰豫机构；114
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元素棒；115
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发射线圈；116
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抗干扰元素段；117
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驰豫限制段；118
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信号板；119
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升压器；120
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电源；121
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滤镜。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例
38.请参照图1
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图3，其中，图1为本实施例提供的无人机红外高能波束物探仪100的结构示意图。图2为本发明实施例提供的无人机红外高能波束物探仪100的流程示意图。本发明的实施例提供了一种无人机红外高能波束物探仪100，包括无人机组件10和波束发射组件11。无人机组件10包括无人机本体、定位机构105和陀螺仪104，定位机构105和陀螺仪104均安装于无人机本体上，且定位机构105被设置用于对无人机本体定位。波束发射组件11安装于陀螺仪104上，且能够跟随陀螺仪104始终朝向预设方向，波束发射组件11包括发射机构111，发射机构111包括发射管和发射主体，发射主体包括元素棒114和发射线圈115，元素棒114沿发射管的延伸方向设置于发射管内，发射线圈115绕设于元素棒114。
39.值得说明的是，该无人机红外波束物探仪100通过设置无人机组件10实现对波束发射组件11的迁移，利于对不同位置进行地质探测，提高探测效率；同时，波束发射组件11能够发射更远的探测信号，且探测信号更加精准，能够使探测的精度得到极大的提升。
40.在本实施例中，波束发射组件11还包括抗干扰机构112，抗干扰机构112包括抗干扰线圈和抗干扰元素段116，抗干扰元素段116设置于元素棒114上，且和元素棒114一端相互连接，抗干扰线圈绕设于元素棒114。
41.值得说明的是，在元素棒114上增加抗干扰线圈，同时在元素棒114一端添加干扰元素段，能抵抗和屏蔽作业现场的各种干扰，如地磁、地震波、人体场、地球自转后起伏不平的地表切割宇宙射线及磁场产生的特殊磁场、各种三角体三角形形成的干扰、人工释放的电磁波等，从而提高检测的精准度。
42.可选的，波束发射组件11还包括抗驰豫机构113，抗驰豫机构113包括驰豫限制段117，驰豫限制段117设置于元素棒114上，且和元素棒114远离抗干扰元素段116的一端相互连接，驰豫限制段117为铅或钼材料制成。
43.具体的，弛豫是物理学用语，指的是在某一个渐变物理过程中，从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程。高能物理中，在外加射频脉冲rf(b1)的作用下，原子核发生磁共振达到稳定的高能态后，从外加的射频一消失开始，到恢复至发生磁共振前的磁矩状态为止，这整个过程叫弛豫过程，也就是物理态恢复的过程。钼是一种过渡金属元素，为人体及动植物必须的微量元素，其能限制驰豫时间，可以提高检测精准性和检测深度。
44.在本实施例中，抗干扰元素段116为硼元素段。
45.请参照图2，波束发射组件11还包括信号板118、升压器119和电源120，升压器119同时与电源120和信号板118相互连接，且信号板118上设置有处理端口和抗干扰端口，处理端口和发射主体相互连接，抗干扰端口和抗干扰机构112相互连接。
46.值得说明的是，信号板118能处理反馈信号，计算得出地质层中的矿物的分布情况。升压器119用于提高电压，增大发射线圈115的功率，以达到更大的信号功率。
47.可选的，发射机构111还包括滤镜121，滤镜121垂直设置于发射管的延伸方向，且滤镜121被设置用于过滤波束。
48.具体的，滤镜121能过滤一些波束，通过滤镜121过滤，可以控制其红外波长为850纳米，通过调整发射线圈115的功率，场域(即场直径)会随之改变，从而改变检测范围。
49.在本实施例中，定位机构105包括北斗定位系统、无线基站定位系统和gps定位系统中的一种或其组合。
50.可以理解的是，采用gps定位模块和北斗定位模块中的一种或其组合形式作为定位模块，可以提高定位精度。
51.可选的，元素棒114由稀土元素制成。
52.具体的，本实例中，元素棒114由镨元素制成。当信号单元向镨元素提供特定的低频信号时，镨元素会产生850nm红外波段的一种单向高能场，该高能信号以右旋形态传播，旋转速度128转/分钟。该高能场在特定低频信号调制后可以和任何选定的物质共振，使物质产生垂直轴向的顺时旋转场(128转)，并且和信号源进行螺旋能量对接，在镨元素棒114和物质之间形成引力异常区，利用接收单元对引力场强的测量就可以辨别物质的方位和距离，通过调制频率值就可以识别物质种类。所有气态、液态、固态、能量态的物质或能量都可以识别并探测到，分辨率可以达到化学化验级别，并且对铅、土壤、岩石、水有极强的穿透力。
53.在本实施例中，无人机本体包括机体101、机臂102和机翼103，机臂102的数量为多个，多个机臂102均匀间隔的设置于机体101的周向上，多个机臂102上均设置有同向设置的机翼103，陀螺仪104和机体101相互连接。
54.值得说明的是，陀螺仪104保证了波束仪始终垂直于地面，从而保证了被测物体的精准定位。
55.工作原理：无人机向地面或其他空域发出一个3125hz的波束，波束接触被测物体后，被测物体被激发，产生该物质固有频率的场波，由于是与无人机波束仪产生共振，就会在被测物和无人机载波束仪之间形成信号带，相当于将地下被测物的频率信号提升到了地面，在地面将主机的探测方向调整为“上测”模式，主机就可以测到被测物体信号带的信号，从而提取到物质的信号。无人机搭载有陀螺仪104，保证了波束仪始终垂直于地面，从而保证了被测物体的精准定位。
56.综上所述，本发明的实施例提供了一种无人机红外高能波束物探仪100。该装置包括无人机组件10和波束发射组件11。无人机组件10包括无人机本体、定位机构105和陀螺仪104，定位机构105和陀螺仪104均安装于无人机本体上，且定位机构105被设置用于对无人机本体定位。波束发射组件11安装于陀螺仪104上，且能够跟随陀螺仪104始终朝向预设方向，波束发射组件11包括发射机构111，发射机构111包括发射管和发射主体，发射主体包括元素棒114和发射线圈115，元素棒114沿发射管的延伸方向设置于发射管内，发射线圈115绕设于元素棒114。该无人机红外波束物探仪100通过设置无人机组件10实现对波束发射组件11的迁移，利于对不同位置进行地质探测，提高探测效率；同时，波束发射组件11能够发射更远的探测信号，且探测信号更加精准，能够使探测的精度得到极大的提升。
57.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。