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無人機放射性航測系統(tǒng)

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更新時間：2024-03-27 10:59:33瀏覽次數(shù)：91次

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北京中智核安科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

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

詳細介紹

一、產(chǎn)品簡介

●大氣中放射性搜尋與測量，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間，分析污染水平和污染源；

●地面放射性巡測，通過巡測，形成地面放射性劑量率分布圖，識別污染源核素；

●放射性煙羽測量，通過航測，勾勒煙羽的范圍，放射性水平，識別放射性核素；

●放射源搜尋，尋找丟失的放射源，核素識別，初步確定放射性水平；

●放射性氣溶膠采用和測量，采用氣溶膠采樣器，收集收集放射性氣溶膠，可以配置探測器，實現(xiàn)一邊采樣一邊測量；

●數(shù)據(jù)實時地面采集與分析，采集數(shù)據(jù)通過數(shù)傳、圖傳電臺傳送到地面，并利用無人機航測集成軟件進行實時分析；

●數(shù)據(jù)遠程采集與分析，內(nèi)置4G模塊，航測數(shù)據(jù)可以實時傳送到云端服務(wù)器，在任意有4G的地方，均可以實時顯示、分析航測數(shù)據(jù)；

●數(shù)據(jù)就地存儲回放，在無人機航測譜儀內(nèi)，有數(shù)據(jù)就地存儲模塊，當通信鏈路受阻時，任然可以獲得完整的航測數(shù)據(jù)，待無人機飛回時，進行數(shù)據(jù)回放和分析；

●環(huán)境適應(yīng)性支持：支持-400C到+500C工作，有減振機構(gòu)，電磁屏蔽設(shè)計。

二、應(yīng)用

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

圖1 PeterPan-LaBr₃與無人機匹配掛飛狀態(tài)圖

三、產(chǎn)品配置與參數(shù)

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

1、peterPan的探測器

PeterPan-LaBr3分兩種型號，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2英寸LaBr3探測器、一個3英寸LaBr3探測器和1個兩英寸LaBr3探測器。PeterPan-LaBr3-2×2、PeterPan-LaBr3-3×1配固定翼無人機，如圖1。PeterPan-Labr3-2×1配6旋翼油電混合動力無人機。

PeterPan-NaI的型號，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4.2升NaI探測器和2個2.1升NaI探測器。PeterPan-NaI配無人直升機。PeterPan的探測器還可以增加配置G-M探測器、中子探測器、CZT探測器等。

2、PeterPan配置的無人機

●油電混合動力6旋翼無人機

起飛重量：30kg；

載荷：12kg；

續(xù)航時間：2小時

●固定翼無人機

起飛重量：30kg；

載荷：10kg；

續(xù)航時間：12小時。

●無人直升機：

    起飛重量：260kg；
    載荷：80kg；
    續(xù)航時間：2小時。

3、氣溶膠取樣器

●工作原理：駐極體干燥過濾，高效離心風機；
●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；
●耗電：8.4W；
●接口：標準：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)）；
●機殼：抗電磁，防水鋁質(zhì)型材；
●固定方式：標準1/4-20 相機螺紋。

4、無人機航測地面測控站

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

●具備電子地圖顯示功能，支持實時航跡、飛行參數(shù)顯示、可實時變更飛行航路點；
●能夠顯示飛機當前姿態(tài)、位置坐標、速度、高度、GPS 狀態(tài)、數(shù)據(jù)鏈狀態(tài)、電池狀態(tài)等信息，具備報警信息窗口報警信息突出顯示；
●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；
●存儲容量： 500G。

5、無人機航測系統(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；
●實時記錄無人機的飛行航跡、遙控遙測參數(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、地面巡測模式尋源模式和煙羽模式等，內(nèi)置對應(yīng)的分析模型，各種模式獨立的顯示界面；
●具有與NaI 、CZT、LaBr3等探測器，以及γ相機、三維成像儀等的通信接口；
●內(nèi)置地圖，Goole earth，顯示放射性測量數(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間的變化，劑量率時間變化曲線等；
●支持空間、時間和能譜的交互，即在瀑布圖上發(fā)現(xiàn)異常，可以對異常時間段的累積譜進行分析，在地圖上發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域，可以對異常區(qū)域的累積譜進行分析。

6、通信鏈路

無人機數(shù)傳電臺，采用的跳頻擴頻技術(shù)，工作在902-928MHz/2.4-2.483 GHz ISM頻段，提供一個長距離，速率達115.2Kbps，工業(yè)級的無人機通信設(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，可實時上傳數(shù)據(jù)到云端服務(wù)器，可遠程實時傳輸數(shù)據(jù)。

a) 總體技術(shù)指標

●作用距離大于40km（無線電通視）；
●無人機飛行速度大于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 ；
●遙測數(shù)據(jù)接口：100BASE-T（RJ45）全雙工；
●遙控數(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
●機載天線形式：收發(fā)共用、全向天線；
●機載天線增益： ≥-1.5dBi；
●機載設(shè)備發(fā)射功率：≥0.5--3W
●機載設(shè)備重量：≤2.5kg；
●機載設(shè)備功耗：≤30W
●供電，機載設(shè)備：10-15VDC；地面設(shè)備：12V 直流供電或 220VAC (市電或油機)。

c）環(huán)境條件

●工作溫度：－40 °C ～＋55 °C；（作業(yè)時間 2.0 小時以上）；
●儲存溫度：－55 °C ～＋70 °C；
●相對濕度：20% ＜RH ＜90%；
●防護等級：IP54；
●不與無人機飛控鏈路產(chǎn)生相互干擾；
●機載設(shè)備能承受無人機振動和起飛、著陸時的沖擊；
●所有設(shè)備能承受汽車運輸和行軍過程中各種路面的環(huán)境條件。

7、整機性能指標

●核素識別能力：在超過本底劑量率10%以上時，5秒內(nèi)識別核素；
●對地面探測能力：對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，旋翼無人機輻射監(jiān)測系統(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，并進行監(jiān)測和核素識別；
●尋源能力：多旋翼無人機輻射監(jiān)測系統(tǒng)在距離地面45米高度處，以30-50km/h速度飛行，可探測到≥100mCi 137Cs源和≥25m Ci 60Co源。飛行條件如下：在距離地面45米高度，多旋翼無人機輻射監(jiān)測系統(tǒng)在在地面點源正上方以30-50km/h速度，往返飛行兩次；
●工作溫度：－40 °C ～＋55 °C；（作業(yè)時間1.0小時以上）；
●儲存溫度：－55 °C ～＋70 °C；
●相對濕度：10% ＜ RH ＜ 95%。