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地質(zhì)雷達(dá)（GPR）已經(jīng)在冰川研究上使用了幾十年，但數(shù)據(jù)采集通常直接在冰川表面進(jìn)行，或者通過直升機(jī)在冰層上方幾十米處進(jìn)行。但由于冰川裂縫和其他危險(xiǎn)，以及勞動(dòng)強(qiáng)度大等原因，導(dǎo)致在冰川表面使用GPR非常困難。另外基于直升機(jī)的勘測雖然安全高效，但成本高，并且無法獲取高密度的測量數(shù)據(jù)。在地球物理和冰川學(xué)領(lǐng)域，基于無人機(jī)的數(shù)據(jù)采集近年來越來越流行。

仟技無人機(jī)高山冰川調(diào)查系統(tǒng)可以有效解決上述問題。

使用該系統(tǒng)，可以采集不同時(shí)間段的、高密度的冰川4D GPR數(shù)據(jù)。通過分析4D GPR數(shù)據(jù)，科研人員會(huì)獲得有關(guān)冰川覆蓋厚度、以及對(duì)冰川內(nèi)部動(dòng)力學(xué)和水文做有效的評(píng)估和監(jiān)測。

一、無人機(jī)高山冰川調(diào)查系統(tǒng)系統(tǒng)組成：

1. 低頻或高頻探地雷達(dá)（例如 - Cobra SE-150，中心頻率 124 MHz）

2. 機(jī)載計(jì)算機(jī)- 充當(dāng) GPR 的數(shù)據(jù)記錄器，并在 True Terrain-Follow 模式下控制低空飛行。

3. 機(jī)載計(jì)算機(jī)- 充當(dāng) GPR 的數(shù)據(jù)記錄器，并在 True Terrain-Follow 模式下控制低空飛行。

4. 雷達(dá)高度計(jì) - 用于測量到地球表面的距離。

5. 機(jī)載軟件，用于飛行控制、數(shù)據(jù)記錄和向 地面實(shí)時(shí)傳輸傳感器數(shù)據(jù)

6. UgCS - 用于規(guī)劃和執(zhí)行無人機(jī)任務(wù)的通用地面控制軟件

7. UgCS Custom Payload Monitor 是 UgCS 的一個(gè)特殊附加應(yīng)用程序，用于 True Terrain-Follow 模式下的低空飛行控制并接收實(shí)時(shí)GPR數(shù)據(jù)。

8. 合適的無人機(jī)。建議使用 DJI M600 Pro 等標(biāo)準(zhǔn)無人機(jī)進(jìn)行中小型拍攝。對(duì)于大型拍攝，混合動(dòng)力無人機(jī)將提供最佳性能。

9. 處理軟件。處理 GPR 數(shù)據(jù)的推薦軟件是 Prism 2 或 UgCS GeoHammer。

10. 可選組件：無人機(jī)上的 RTK / PPK GNSS 接收器，用于以厘米精度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行地理標(biāo)記。

    
    

    二、無人機(jī)高山冰川調(diào)查系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)：

    1、仟技無人機(jī)高山冰川調(diào)查系統(tǒng)內(nèi)置的控制軟件使用 SPH Engineering的True Terrain Following(TTF)算法，無人機(jī)操作員可以很容易使人機(jī)自動(dòng)避開某些障礙物并保持平穩(wěn)的飛行路徑，無人機(jī)攜帶的探地雷達(dá)可以保持靠近冰面，從而獲得出色的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

    2、無人機(jī)還可以比傳統(tǒng)方法更快地執(zhí)行GPR測量。

    3、為了取得好的效果（也為了無人機(jī)的安全），準(zhǔn)確控制離地低空非常重要。對(duì)于GPR，建議的天線和地面之間的飛行高度為 0.6m - 3.7 m，具體取決于所使用的天線。我們使用精度為 2cm 的高頻雷達(dá)高度計(jì)和特殊的地形跟蹤算法，使無人機(jī)在自動(dòng)探索任務(wù)期間保持在恒定的高度。

    
    

    三、無人機(jī)高山冰川調(diào)查系統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)勢：

    1、與在冰川表面進(jìn)行的調(diào)查相比，使用該集成系統(tǒng)可以更安全、更高效地獲取數(shù)據(jù)。

    2、與從直升機(jī)上進(jìn)行的雷達(dá)掃描相比，該系統(tǒng)生成的高密度數(shù)據(jù)可用于評(píng)估和監(jiān)測內(nèi)部冰川動(dòng)力學(xué)和水文。

    3、真實(shí)地形跟隨 （TRUE TERRAIN FOLLOWING）

    通過盡可能降低GPR飛行高度來模擬地表特征，以獲取最佳數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)中添加激光/雷達(dá)高度計(jì)，使無人機(jī)可以根據(jù)從高度計(jì)接收到的數(shù)據(jù)精確地跟蹤地形。真正的地形跟隨使無人機(jī)可以在地面上恒定且低空（最高1米）的高度飛行，而無需將精確的數(shù)字高程模型（DEM）高度圖導(dǎo)入到任務(wù)計(jì)劃軟件UgCS中。

    激光測高儀通過測量紅外激光從地形表面反彈時(shí)的短暫閃光的飛行時(shí)間來收集不間斷的數(shù)據(jù)流，而UgCS SkyHub會(huì)相應(yīng)地調(diào)整無人機(jī)的飛行高度。由于該模式使用的是實(shí)際數(shù)據(jù)而不是預(yù)先存在的數(shù)據(jù)，因此稱為“真實(shí)地形跟隨"。