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使用“无人机 + GPR”进行考古测量 - 为什么?

12.11.2021

集成的“无人机+探地雷达”技术在地球物理学中是一项全新的技术。Fallen American MIA 遣返基金会 (FAMIARF) 的要求,SPHEngineering 于 2017 年进行了第一次整合,就如何规划无人机的探地雷达任务以寻找埋在格陵兰冰川中的失踪飞机进行咨询。这是一种具有非常高穿透力的低频探地雷达系统,被证明适用于危险条件下的考古调查。如今,集成的数量已扩展到具有单天线和双天线的高频 500MHz GPR 系统和 1000Mhz GPR 系统。该技术已广泛应用于各种考古探险,包括扫描秘鲁印加遗址和冰岛海岸线的金船。

sph expedition team

技术解释

集成机载系统由探地雷达、COTS无人机、雷达高度计组成;机载计算机和软件。连接到无人机的机载计算机取代了通常与 GPR 一起使用但重近 700 克的平板电脑。由于重量更轻,无人机飞行时间增加了五分钟。机载计算机作为 GPR 和无人机控制单元之间的链接。雷达数据会在无人机起飞和着陆时自动记录。同时,使用 UgCS 地面控制软件监控飞行和雷达状态。UgCS SkyHub 机载硬件、UgCS 任务规划软件和利用雷达高度计的地形跟踪 (TTF) 系统均由 SPHEngineering 的专家进行内部研发。支持以下 GPR 系统:雷达系统 Zond-12eDrone 1000a、Zond-12eDrone 500a 和 Zond LF(低频); RadarteamDrone CBD、带有 SUBECHO-70(SE-70) 天线的 Cobra Plug-InGPR 和带有 SUBECHO-150(SE-150) 天线的 CobraPlug-In GPR。

该技术不仅提供了探索人类难以进入或危险的区域的机会,而且还确保了比手动操作的 GPR 更高的准确性。低频探地雷达系统适用于深度扫描,但分辨率较低,而高频探地雷达系统更适合于地下几米的浅层扫描,以及相对较小的物体。

专题研究

20182018 年7 月对格陵兰进行了一次探险,由美国的Jim Salazar 和 Ken McBride 率领(Arctic Hot Point Solutions 和 Fallen American MIA RepatriationFoundation (FAMIARF))。其他成员是我和我的队友Jānis Ķuze,以及来自美国 Hager GeoScience 公司的Mario Carnevale 和 Myles Danforth。SPHEngineering 的“无人机+ 探地雷达”技术被用来寻找一架被遗弃在“偏僻地方”的二战飞机,埋在大约100 米的冰层下。

背后的一些历史。 1942 年7 月15 日,八架飞机、六架P-38 战斗机和两架 B-17 轰炸机离开了格陵兰的美国陆军基地。由于恶劣的天气条件,该中队试图在远离人口稠密地区的冰川上紧急降落。9天后,所有船员都获救了,但他们的飞机在着陆时只受到轻微损坏,不得不留在冰川上。随着时间的流逝,废弃的飞机沉入冰层,再也看不到了。

1990 年代的一次探险设法找到了一架P-38 战斗机。这架历史悠久的飞机被带到地面并运往美国,在那里恢复了原来的辉煌。随后对格陵兰进行了更多的探险,试图找到剩余的失落中队飞机。

2018 年的探险队被分成两组。第一组开始使用集成的 GPR 无人机系统搜索飞机。来自系统的数据表明,有一个物体埋在 100 多米的冰层下。另一组使用安装在雪橇上的 GPR 天线,产生了非常相似的结果。确定位置之间的距离只有三米。根据两组数据,计算钻孔位置。当从 104 米深处提取出红色油状液体时,这次探险取得了成功,该液体被确定为美国航空使用的 5606 液压油。

这次探险证明了“无人机+ GPR”集成系统在定位冰层深处物体方面的效率,即使在不利的天气条件下获得的数据也足以满足此类任务的目的。即使在人类无法进入或难以进入的区域,该技术也可以实现对冰川的全自动监控和精确定位。

要了解有关这次探险的更多信息,请阅读 xyHt.com 杂志上的一篇文章

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