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無人機(jī)放射性航測(cè)系統(tǒng)

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PeterPan是中智核安研制的無人機(jī)放射性航測(cè)系統(tǒng)的型號(hào)總稱,根據(jù)配置的探測(cè)器不同,分別有PeterPan-LaBr3、PeterPan-NaI等型號(hào)。中智核安不僅提供無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng),同時(shí)也提供無人機(jī)航測(cè)服務(wù)。PeterPan的具有如下功能:

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一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

        PeterPan是中智核安研制的無人機(jī)放射性航測(cè)系統(tǒng)的型號(hào)總稱,根據(jù)配置的探測(cè)器不同,分別有PeterPan-LaBr3、PeterPan-NaI等型號(hào)。中智核安不僅提供無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng),同時(shí)也提供無人機(jī)航測(cè)服務(wù)。PeterPan的具有如下功能:

  • 大氣中放射性搜尋與測(cè)量,通過能譜、瀑布圖和地理信息三者交互,發(fā)現(xiàn)被放射性污染空間和時(shí)間,分析污染水平和污染源;
  • 地面放射性巡測(cè),通過巡測(cè),形成地面放射性劑量率分布圖,識(shí)別污染源核素;
  • 放射性煙羽測(cè)量,通過航測(cè),勾勒煙羽的范圍,放射性水平,識(shí)別放射性核素;
  • 放射源搜尋,尋找丟失的放射源,核素識(shí)別,初步確定放射性水平;
  • 放射性氣溶膠采用和測(cè)量,采用氣溶膠采樣器,收集收集放射性氣溶膠,可以配置探測(cè)器,實(shí)現(xiàn)一邊采樣一邊測(cè)量;
  • 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地面采集與分析,采集數(shù)據(jù)通過數(shù)傳、圖傳電臺(tái)傳送到地面,并利用無人機(jī)航測(cè)集成軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)分析;
  • 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集與分析,內(nèi)置4G模塊,航測(cè)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳送到云端服務(wù)器,在任意有4G的地方,均可以實(shí)時(shí)顯示、分析航測(cè)數(shù)據(jù);
  • 數(shù)據(jù)就地存儲(chǔ)回放,在無人機(jī)航測(cè)譜儀內(nèi),有數(shù)據(jù)就地存儲(chǔ)模塊,當(dāng)通信鏈路受阻時(shí),任然可以獲得完整的航測(cè)數(shù)據(jù),待無人機(jī)飛回時(shí),進(jìn)行數(shù)據(jù)回放和分析;
  • 環(huán)境適應(yīng)性支持:支持-400C到+500C工作,有減振機(jī)構(gòu),電磁屏蔽設(shè)計(jì)。


二、應(yīng)用

        應(yīng)用于環(huán)保部門大氣環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)、核應(yīng)急監(jiān)測(cè)、尋找放射源等,應(yīng)用于進(jìn)出口口岸、質(zhì)檢部門對(duì)大型集裝箱、貨運(yùn)車輛進(jìn)行放射性物質(zhì)立體檢測(cè),應(yīng)用于核工業(yè)、核電站對(duì)周邊放射性進(jìn)行巡測(cè)。

 

          

 


  1 PeterPan-LaBr3與無人機(jī)匹配掛飛狀態(tài)圖

                              



三、產(chǎn)品配置與參數(shù)

        PeterPan配置包括探測(cè)器、無人機(jī)、氣溶膠取樣器(中間可帶探測(cè)器)、地面測(cè)控站、無人機(jī)航測(cè)集成軟件、通信鏈路等。


1、peterPan的探測(cè)器

        PeterPan-LaBr3分兩種型號(hào),分別是PeterPan-LaBr3-2×2(重量6.5kg)、PeterPan-LaBr3-3×1(重量6.5kg)和PeterPan-Labr3-2×1(重量5kg),相應(yīng)的配置分別為2個(gè)2英寸LaBr3探測(cè)器、一個(gè)3英寸LaBr3探測(cè)器和1個(gè)兩英寸LaBr3探測(cè)器。PeterPan-LaBr3-2×2、PeterPan-LaBr3-3×1配固定翼無人機(jī),如圖1。PeterPan-Labr3-2×1配6旋翼油電混合動(dòng)力無人機(jī)。

        PeterPan-NaI的型號(hào),分別為PeterPan-NaI-4×2(重量36kg)和PeterPan-NaI-2×2(重量18kg),配置分別為兩個(gè)4.2升NaI探測(cè)器和2個(gè)2.1升NaI探測(cè)器。PeterPan-NaI配無人直升機(jī)。PeterPan的探測(cè)器還可以增加配置G-M探測(cè)器、中子探測(cè)器、CZT探測(cè)器等。


2、PeterPan配置的無人機(jī)

  • 油電混合動(dòng)力6旋翼無人機(jī)

    起飛重量:30kg;

    載荷:12kg;

    續(xù)航時(shí)間:2小時(shí)

  • 固定翼無人機(jī)

    起飛重量:30kg;

    載荷:10kg;

    續(xù)航時(shí)間:12小時(shí)。

  • 無人直升機(jī):
    起飛重量:260kg;
    載荷:80kg;
    續(xù)航時(shí)間:2小時(shí)。

 

3、氣溶膠取樣器

  • 工作原理:駐極體干燥過濾,高效離心風(fēng)機(jī);
  • 空氣采樣率:50升-310升/分鐘,用戶可調(diào);
  • 采樣效率:0.5微米: 50% , 1微米:75% , 大于2微米:90%;
  • 工作溫度:-40- 70攝氏度;
  • 貯存溫度:-40- 70攝氏度;
  • 濕度范圍:全天候條件;
  • 洗消:可拆卸洗消;
  • 尺寸:15.60 x 17.00 x 19.81 cm;
  • 重量:3Kg;
  • 供電:交直流供電,內(nèi)置充電電池一次充滿可連續(xù)工作24小時(shí);
  • 耗電:8.4W;
  • 接口:標(biāo)準(zhǔn):DB-9. 可選:CCSI;
  • 電腦連接方式:RS232有線或無線;
  • 軟件:全圖形化監(jiān)控軟件,WINDOWS 32位系統(tǒng) ;
  • 噪聲:46-61分貝(1米內(nèi));
  • 機(jī)殼:抗電磁,防水鋁質(zhì)型材;
  • 固定方式:標(biāo)準(zhǔn)1/4-20 相機(jī)螺紋。


4、無人機(jī)航測(cè)地面測(cè)控站

        采用帶差分GPS基站的地面控制站,如圖4。由數(shù)據(jù)鏈路、地面控制計(jì)算機(jī)、控制操縱機(jī)構(gòu)、電源供電機(jī)構(gòu)、無人機(jī)航測(cè)集成軟件等組成,并集成在兩個(gè)便攜式工作箱內(nèi)。完成任務(wù)規(guī)劃、航跡顯示、遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示、遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送、無人機(jī)飛行狀態(tài)檢測(cè)任務(wù)。

  • 具備電子地圖顯示功能,支持實(shí)時(shí)航跡、飛行參數(shù)顯示、可實(shí)時(shí)變更飛行航路點(diǎn);
  • 能夠顯示飛機(jī)當(dāng)前姿態(tài)、位置坐標(biāo)、速度、高度、GPS 狀態(tài)、數(shù)據(jù)鏈狀態(tài)、電池狀態(tài)等信息,具備報(bào)警信息窗口報(bào)警信息突出顯示;
  • 具備“返航” 、 “降落”等特殊功能按鍵;
  • 顯示屏:14 寸×2;
  • 顯示分辨率:1024×768;
  • 存儲(chǔ)容量: 500G。

 

5、無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)集成軟件

  • 飛行任務(wù)規(guī)劃;
  • 飛行航跡及飛行參數(shù)顯示;
  • 飛行與載荷控制;
  • 實(shí)時(shí)記錄無人機(jī)的飛行航跡、遙控遙測(cè)參數(shù)、系統(tǒng)工作狀態(tài)和下行原始數(shù)據(jù), 用于資料存檔和事后的分析;
  • 支持原始數(shù)據(jù)模式、大氣污染模式、地面巡測(cè)模式尋源模式和煙羽模式等,內(nèi)置對(duì)應(yīng)的分析模型,各種模式獨(dú)立的顯示界面;
  • 具有與NaI 、CZT、LaBr3等探測(cè)器,以及γ相機(jī)、三維成像儀等的通信接口;
  • 內(nèi)置地圖,Goole earth,顯示放射性測(cè)量數(shù)據(jù)在空間的變化,包括隨航跡的變化,地面放射性分布圖等;
  • 瀑布圖顯示能譜隨時(shí)間的變化,劑量率時(shí)間變化曲線等;
  • 支持空間、時(shí)間和能譜的交互,即在瀑布圖上發(fā)現(xiàn)異常,可以對(duì)異常時(shí)間段的累積譜進(jìn)行分析,在地圖上發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域,可以對(duì)異常區(qū)域的累積譜進(jìn)行分析。

 

6、通信鏈路

        無人機(jī)數(shù)傳電臺(tái),采用的跳頻擴(kuò)頻技術(shù),工作在902-928MHz/2.4-2.483 GHz ISM頻段,提供一個(gè)長(zhǎng)距離,速率達(dá)115.2Kbps,工業(yè)級(jí)的無人機(jī)通信設(shè)備。它提供透明的數(shù)據(jù)傳輸,支持幾乎所有的飛控、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集協(xié)議和EFM協(xié)議,包括MODBUS協(xié)議。配置4G模塊,可實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)到云端服務(wù)器,可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。

a)  總體技術(shù)指標(biāo)

  • 作用距離大于40km(無線電通視);
  • 無人機(jī)飛行速度大于200km/h 
  • 工作波段S波段;
  • 有效信息傳輸速率:上行1Mbps;下行20Mbps;
  • 傳輸誤碼率:1×10-5 ;
  • 遙測(cè)數(shù)據(jù)接口:100BASE-T(RJ45)全雙工;
  • 遙控?cái)?shù)據(jù)接口:UART×2,全雙工,波特率 115200bps,一位起始位,一位停止位,無校驗(yàn)位。

 

b)天線

  • 極化方式:圓極化
  • 地面天線形式:收發(fā)共用定向天線;
  • 地面天線增益:上行(Tx): 21dBi; 下行(Rx): 23  dBi 
  • 機(jī)載天線形式:收發(fā)共用、全向天線;
  • 機(jī)載天線增益: ≥-1.5dBi;
  • 機(jī)載設(shè)備發(fā)射功率:≥0.5--3W 
  • 機(jī)載設(shè)備重量:≤2.5kg;
  • 機(jī)載設(shè)備功耗:≤30W 
  • 供電,機(jī)載設(shè)備:10-15VDC;地面設(shè)備:12V 直流供電或 220VAC (市電或油機(jī))。


c)環(huán)境條件

  • 工作溫度:-40 °C ~+55  °C;(作業(yè)時(shí)間 2.0 小時(shí)以上);
  • 儲(chǔ)存溫度:-55 °C ~+70 °C;
  • 相對(duì)濕度:20% <RH <90%;
  • 防護(hù)等級(jí):IP54;
  • 不與無人機(jī)飛控鏈路產(chǎn)生相互干擾;
  • 機(jī)載設(shè)備能承受無人機(jī)振動(dòng)和起飛、著陸時(shí)的沖擊;
  • 所有設(shè)備能承受汽車運(yùn)輸和行軍過程中各種路面的環(huán)境條件。

 

7、整機(jī)性能指標(biāo)

  • 核素識(shí)別能力:在超過本底劑量率10%以上時(shí),5秒內(nèi)識(shí)別核素;
  • 對(duì)地面探測(cè)能力:對(duì)于地面大面積污染的情況,在地面一米處產(chǎn)生的劑量率≥300nGy/h時(shí),旋翼無人機(jī)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在距離地面45米高度處,以30-50km/h速度飛行可發(fā)現(xiàn)劑量率異常,并進(jìn)行監(jiān)測(cè)和核素識(shí)別;
  • 尋源能力:多旋翼無人機(jī)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在距離地面45米高度處,以30-50km/h速度飛行,可探測(cè)到≥100mCi 137Cs源和≥25m Ci 60Co源。飛行條件如下:在距離地面45米高度,多旋翼無人機(jī)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在在地面點(diǎn)源正上方以30-50km/h速度,往返飛行兩次;
  • 工作溫度:-40 °C ~+55 °C;(作業(yè)時(shí)間1.0小時(shí)以上);
  • 儲(chǔ)存溫度:-55 °C ~+70 °C;
  • 相對(duì)濕度:10% < RH < 95%。


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