中国自主航空电磁勘查系统获突破 打破国外封锁(2)

　　2006年，在863项目支持下，物化探所开始了“时间域固定翼航空电磁勘查系统” 研发工作。经过6年的潜心研究，刻苦攻关，该项目从以下六个方面取得重大突破：

　　——突破重重困难完成专用飞机的选型及改装。课题组基于国产Y12Ⅳ型轻型固定翼飞机，联合哈尔滨飞机制造集团飞机设计研究所、南京航空航天大学等单位，借鉴国外成熟系统的气动外形，开展了大量时间域航空电磁探测系统改装后空气动力学理论计算，试制了时域航电飞机系统的金属模型和不同比例尺接收吊舱模型，进行了400多小时的模型风洞试验，解决了飞机安定性、阻力增加、发射线圈共振、接收吊舱抛放收起等气动难题，并成功研制专用的紧急情况可自动切断的接收吊舱电动绞车收放系统，及气动平稳的水滴状接收吊舱。

　　由于时间域航空电磁系统改装对固定翼飞机气动外形影响巨大，且每一项细小的改装设计都会直接影响飞机的安全及性能，此类改装难度极大，在国内航空界尚无先例。但科研人员还是啃下了这块“硬骨头”，解决了系列难题，并获得软件著作权3项，申请发明专利6项，已获批1项，申请实用新型专利3项，已获批2项。

　　——时域航电仪硬件研发获得多项原始创新。鉴于国产Y12Ⅳ型飞机只能提供约5.6kW供电量、800kg商载给时间域系统使用。供电量及商载仅为国外同类系统的约67%和57%，使得实现与国外系统相当的大磁矩发射异常困难。课题组查阅大量国内外文献资料，从相关领域的大功率应用中汲取有益技术信息，研发了超级电容间歇充放电、组合波发射等专利技术，攻克了大磁矩发射的技术难题。通过电子线路仿真分析及计算，研发出组合波发射技术，解决了上升沿、下降沿及波形可控难题，实现了近似方波发射；研发了超级电容器升压供电技术，解决了大电流发射难题，实现最大600A峰值电流；研究了过压、过流、过热保护技术，解决了大功率长时间发射可靠性、稳定性难题；发射机采用3D实体设计技术，实现了模块化组装调试，样机制造工艺水平得到保证。

　　——顺利完成集成调试及半航空试验。开展了地面集成调试和测试，以及发射、接收、数据收录等分系统在不同温度环境下(-5℃—35℃，野外条件)长时间工作(≥5小时)的稳定性、可靠性试验。成功开展了地面大磁矩发射、空中接收的偶极—偶极形式半航空试飞试验，接收、数据收录分系统在航空条件下工作可靠稳定，无仪器故障返航；接收吊舱飞行平稳，气动设计得到了验证；共飞行7架次约12个飞行小时，取得了230GB的宝贵试验数据。理论计算表明，当噪声水平为140ppm时，系统可探测到接收吊舱下方500米处水平产状良导体引起的异常。时间域航空电磁系统空中样机的各项性能指标，经半航空验证满足设计要求，具备了开展固定翼全状态空中调试、性能验证试飞的能力。

　　——二三维正反演创新研究方法。完成了固定翼时间域航空电磁数据的滤波去噪、地形起伏影响处理和飞行姿态校正等预处理方法研究，形成了一套固定翼时间域航空电磁正反演与成像软件。

　　——攻克核心及关键技术。该研究掌握了固定翼时间域航空电磁勘查系统研发的十项核心和关键技术：一是固定翼时间域航空电磁系统设计技术；二是三分量宽带感应线圈传感器技术；三是三分量宽带长距离接收技术；四是超级电容循环储能充放电技术；五是大磁矩波形可控稳流发射技术；六是时间域全波形实时同步数据收录技术；七是时间域专用飞机改装技术；八是接收吊舱气动外形及传感器动稳避振技术；九是时间域数据预处理技术；十是快速一维飞行高度同时校正反演技术及基于扩散深度的CDI成像技术。