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無人機(jī)放射性航測(cè)系統(tǒng)

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北京中智核安科技有限公司

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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：

詳細(xì)介紹

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

●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)。

圖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%。