基于无人机集群技术的地球物理探测应用探讨
作者单位：吉林大学地球探测科学与技术学院 吉林省地质矿产勘查开发局 齐鲁工业大学(山东省科学院)信息与自动化学院
会议名称：《第二届全国矿产勘查大会》
会议日期：2023年
学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术]
摘 要：无人机集群技术具有容错性好,鲁棒性好,可以执行复杂飞行任务的特点,应用于地球物理探测领域可以有效提高作业效率、缩短作业时间、迅速获取更多可靠的探测数据,提供多维解译参数,适用于地球物理探矿等区域及矿区不同尺度异常解译,是智慧物探未来发展的一个重要方向。本文介绍了国内外小型无人机集群技术的发展现状,包括匈牙利罗兰大学的室外四旋翼自主集群、小精灵(Gremlins)项目、低成本无人机集群技术项目(LOCUST)和中国电子科技集团有限公司的集群无人机项目;对无人机集群技术在地空瞬变电磁探测应用和航磁探测应用进行了探讨,认为小型无人机集群航磁探测比单机航磁探测具有更多优点:(1)作业效率高,可以同时测量多点位的磁场数据,大大缩短作业时间;(2)平均成本低,因为作业时间被缩短,可以使用续航时间较短的电动无人机,有效降低飞行平台的成本和维护费用;(3)集群系统的容错性高,鲁棒性强,大大提高任务的完成率;(4)集群作业可以对目标体进行大范围覆盖,采集数据量更大,其更加丰富的信息有利于数据分析和磁场数据反演,结果更加接近真实情况,探测效果更好;(5)无人机集群具有群体智慧,可以实现更加复杂的航磁探测任务。因此,小型无人机集群技术在隐伏军事目标快速探测、安全检查、矿产资源勘查等领域具有较好的应用前景,但是任务载荷小型化、智能化、实用化、无人机通讯与定位技术、集群控制算法等仍需进一步发展与完善。随着这些关键技术的成熟,小型无人机集群地球物理探测技术将在矿产资源勘查领域发挥更加重要的作用。