多旋翼无人机磁性部件感应磁场仿真研究
Published in 2026
无人机航空磁测广泛应用于复杂地形条件下的矿产资源勘探。其中，无人机铁磁性部件在地磁场作用下的感应磁场响应，对地下目标体磁异常信号的捕捉和挖掘具有潜在影响。量化分析无人机铁磁性部件感应磁场的三分量特征及其随地磁场方向的变化规律，对于无人机航磁数据补偿、校正具有重要意义。 本研究以典型多旋翼无人机（大疆M600 Pro）为原型，针对其关键铁磁性部件（低碳钢螺钉、USB接口组件及起落架铁条等），开展感应磁场正演计算：（1）以单一方向地磁场分量作为背景场，计算各分量独立作用下铁磁性部件三分量感应磁场的空间分布特征，揭示各方向地磁场分量对感应磁场的独立贡献。（2）以地磁场三分量作为背景场，基于全球地磁模型设定不同磁倾角和磁偏角组合，模拟真实地磁场条件下铁磁性部件感应磁场的三分量响应特征，系统分析地磁场方向变化对感应磁场的影响规律。 结果表明：（1）单一地磁场分量作用下，铁磁性部件的三分量感应磁场具有不同的空间分布特征，不同分量的响应幅值和极值位置均存在显著差异，表明感应磁场具有明显的方向依赖性。（2）地磁场三分量条件下，感应磁场极值位置并非位于机身正下方，而是呈现一定的偏移特征。（3）三分量感应磁场伴随磁倾角和磁偏角的扰动而产生系统性响应，表明地磁场方向是影响无人机感应磁场特征的关键参数。本研究系统获取了不同地磁场方向条件下多旋翼无人机铁磁性部件感应磁场三分量的仿真数据，为进一步无人机磁干扰补偿方法的研究提供了基础参考。 关键词： 无人机航磁；感应磁场；地磁场；有限元仿真
