一、产品简介
PeterPan是中智核安研制的无人机放射性航测系统的型号总称,根据配置的探测器不同,分别有PeterPan-LaBr3、PeterPan-NaI等型号。中智核安不仅提供无人机航测系统,同时也提供无人机航测服务。PeterPan的具有如下功能:
- ●大气中放射性搜寻与测量,通过能谱、瀑布图和地理信息三者交互,发现被放射性污染空间和时间,分析污染水平和污染源;
- ●地面放射性巡测,通过巡测,形成地面放射性剂量率分布图,识别污染源核素;
- ●放射性烟羽测量,通过航测,勾勒烟羽的范围,放射性水平,识别放射性核素;
- ●放射源搜寻,寻找丢失的放射源,核素识别,初步确定放射性水平;
- ●放射性气溶胶采用和测量,采用气溶胶采样器,收集收集放射性气溶胶,可以配置探测器,实现一边采样一边测量;
- ●数据实时地面采集与分析,采集数据通过数传、图传电台传送到地面,并利用无人机航测集成软件进行实时分析;
- ●数据远程采集与分析,内置4G模块,航测数据可以实时传送到云端服务器,在任意有4G的地方,均可以实时显示、分析航测数据;
- ●数据就地存储回放,在无人机航测谱仪内,有数据就地存储模块,当通信链路受阻时,任然可以获得完整的航测数据,待无人机飞回时,进行数据回放和分析;
- ●环境适应性支持:支持-400C到+500C工作,有减振机构,电磁屏蔽设计。
二、应用
应用于环保部门大气环境放射性监测、核应急监测、寻找放射源等,应用于进出口口岸、质检部门对大型集装箱、货运车辆进行放射性物质立体检测,应用于核工业、核电站对周边放射性进行巡测。
图1 PeterPan-LaBr3与无人机匹配挂飞状态图
三、产品配置与参数
PeterPan配置包括探测器、无人机、气溶胶取样器(中间可带探测器)、地面测控站、无人机航测集成软件、通信链路等。
1、peterPan的探测器
PeterPan-LaBr3分两种型号,分别是PeterPan-LaBr3-2×2(重量6.5kg)、PeterPan-LaBr3-3×1(重量6.5kg)和PeterPan-Labr3-2×1(重量5kg),相应的配置分别为2个2英寸LaBr3探测器、一个3英寸LaBr3探测器和1个两英寸LaBr3探测器。PeterPan-LaBr3-2×2、PeterPan-LaBr3-3×1配固定翼无人机,如图1。PeterPan-Labr3-2×1配6旋翼油电混合动力无人机。
PeterPan-NaI的型号,分别为PeterPan-NaI-4×2(重量36kg)和PeterPan-NaI-2×2(重量18kg),配置分别为两个4.2升NaI探测器和2个2.1升NaI探测器。PeterPan-NaI配无人直升机。PeterPan的探测器还可以增加配置G-M探测器、中子探测器、CZT探测器等。
2、PeterPan配置的无人机
起飞重量:30kg;
载荷:12kg;
续航时间:2小时
起飞重量:30kg;
载荷:10kg;
续航时间:12小时。
起飞重量:260kg;
载荷:80kg;
续航时间:2小时。
3、气溶胶取样器
- ●工作原理:驻极体干燥过滤,高效离心风机;
- ●空气采样率:50升-310升/分钟,用户可调;
- ●采样效率:0.5微米: 50% , 1微米:75% , 大于2微米:90%;
- ●工作温度:-40- 70摄氏度;
- ●贮存温度:-40- 70摄氏度;
- ●湿度范围:全天候条件;
- ●洗消:可拆卸洗消;
- ●尺寸:15.60 x 17.00 x 19.81 cm;
- ●重量:3Kg;
- ●供电:交直流供电,内置充电电池一次充满可连续工作24小时;
- ●耗电:8.4W;
- ●接口:标准:DB-9. 可选:CCSI;
- ●电脑连接方式:RS232有线或无线;
- ●软件:全图形化监控软件,WINDOWS 32位系统 ;
- ●噪声:46-61分贝(1米内);
- ●机壳:抗电磁,防水铝质型材;
- ●固定方式:标准1/4-20 相机螺纹。
4、无人机航测地面测控站
采用带差分GPS基站的地面控制站,如图4。由数据链路、地面控制计算机、控制操纵机构、电源供电机构、无人机航测集成软件等组成,并集成在两个便携式工作箱内。完成任务规划、航迹显示、遥测数据显示、遥控数据发送、无人机飞行状态检测任务。
- ●具备电子地图显示功能,支持实时航迹、飞行参数显示、可实时变更飞行航路点;
- ●能够显示飞机当前姿态、位置坐标、速度、高度、GPS 状态、数据链状态、电池状态等信息,具备报警信息窗口报警信息突出显示;
- ●具备“返航" 、 “降落"等特殊功能按键;
- ●显示屏:14 寸×2;
- ●显示分辨率:1024×768;
- ●存储容量: 500G。
5、无人机航测系统集成软件
- ●飞行任务规划;
- ●飞行航迹及飞行参数显示;
- ●飞行与载荷控制;
- ●实时记录无人机的飞行航迹、遥控遥测参数、系统工作状态和下行原始数据, 用于资料存档和事后的分析;
- ●支持原始数据模式、大气污染模式、地面巡测模式寻源模式和烟羽模式等,内置对应的分析模型,各种模式独立的显示界面;
- ●具有与NaI 、CZT、LaBr3等探测器,以及γ相机、三维成像仪等的通信接口;
- ●内置地图,Goole earth,显示放射性测量数据在空间的变化,包括随航迹的变化,地面放射性分布图等;
- ●瀑布图显示能谱随时间的变化,剂量率时间变化曲线等;
- ●支持空间、时间和能谱的交互,即在瀑布图上发现异常,可以对异常时间段的累积谱进行分析,在地图上发现异常区域,可以对异常区域的累积谱进行分析。
6、通信链路
无人机数传电台,采用的跳频扩频技术,工作在902-928MHz/2.4-2.483 GHz ISM频段,提供一个长距离,速率达115.2Kbps,工业级的无人机通信设备。它提供透明的数据传输,支持几乎所有的飞控、监控和数据采集协议和EFM协议,包括MODBUS协议。配置4G模块,可实时上传数据到云端服务器,可远程实时传输数据。
a) 总体技术指标
- ●作用距离大于40km(无线电通视);
- ●无人机飞行速度大于200km/h
- ●工作波段S波段;
- ●有效信息传输速率:上行1Mbps;下行20Mbps;
- ●传输误码率:1×10-5 ;
- ●遥测数据接口:100BASE-T(RJ45)全双工;
- ●遥控数据接口:UART×2,全双工,波特率 115200bps,一位起始位,一位停止位,无校验位。
b)天线
- ●极化方式:圆极化
- ●地面天线形式:收发共用定向天线;
- ●地面天线增益:上行(Tx): 21dBi; 下行(Rx): 23 dBi
- ●机载天线形式:收发共用、全向天线;
- ●机载天线增益: ≥-1.5dBi;
- ●机载设备发射功率:≥0.5--3W
- ●机载设备重量:≤2.5kg;
- ●机载设备功耗:≤30W
- ●供电,机载设备:10-15VDC;地面设备:12V 直流供电或 220VAC (市电或油机)。
c)环境条件
- ●工作温度:-40 °C ~+55 °C;(作业时间 2.0 小时以上);
- ●储存温度:-55 °C ~+70 °C;
- ●相对湿度:20% <RH <90%;
- ●防护等级:IP54;
- ●不与无人机飞控链路产生相互干扰;
- ●机载设备能承受无人机振动和起飞、着陆时的冲击;
- ●所有设备能承受汽车运输和行军过程中各种路面的环境条件。
7、整机性能指标
- ●核素识别能力:在超过本底剂量率10%以上时,5秒内识别核素;
- ●对地面探测能力:对于地面大面积污染的情况,在地面一米处产生的剂量率≥300nGy/h时,旋翼无人机辐射监测系统在距离地面45米高度处,以30-50km/h速度飞行可发现剂量率异常,并进行监测和核素识别;
- ●寻源能力:多旋翼无人机辐射监测系统在距离地面45米高度处,以30-50km/h速度飞行,可探测到≥100mCi 137Cs源和≥25m Ci 60Co源。飞行条件如下:在距离地面45米高度,多旋翼无人机辐射监测系统在在地面点源正上方以30-50km/h速度,往返飞行两次;
- ●工作温度:-40 °C ~+55 °C;(作业时间1.0小时以上);
- ●储存温度:-55 °C ~+70 °C;
- ●相对湿度:10% < RH < 95%。