徐煜洲，陈 雪，雷晨曦，邓 伟

（中核战略规划研究总院，北京）

1 无人机选型和系统框架设计

1.1 无人机选型

针对不同的无人机，在飞行过程中存在不少的差异，为了更好地使软件与硬件相辅相成，需要确定采用一种既能够适应大范围飞行，又能兼顾较为优秀的续航和轻便能力的无人机，因此研究中对无人直升机、固定翼无人机、多旋翼飞行器、无人飞艇、太阳能无人机等常见的无人机在构型、载重能力、飞行速度、尺寸重量、续航、飞行高度、飞行距离、轻便能力等方面进行了分析和比对。

通过调研比对和分析，本次实验设计采用固定翼无人机。选择的无人机的内部代号为TC-01，最大有效载荷为80 kg，电压为直流28 V，输出功率为680 W，相对地面的最低飞行高度为75 m，航速为120 km/h～180 km/h，测控半径为20 km（飞行80 m 高度下），最大航行时间为6 h，最大航程为800 km[1]。

1.2 无人机系统框架设计

表1 不同无人机的性能对照

无人机的伽马谱探测分析和寻源空中部分主要包括能谱探测模块、地图导航信息模块、云台运动摄像设备、主控模块、数据传输模块、能力补偿模块、多核处理器模块、锂电池组等。系统框架如图1 所示。

图1 无人机系统框架

根据本次无人机伽马谱探测需求进行设计，无人机空中部分其下侧探测器的体积不小于4.5×10-1m3，上测探测器体积不应当小于5.2×10-2m3。晶体的分辨率采用峰值的1/2 处的宽度（FWHM）与最大峰值能量之比的百分数，以137Cs 为参考，应在0.662 MeV峰时，晶体分辨率应优于12%，测试系统连续工作10小时之后，系统分辨率的测评值变化波动在最初测量值的±0.5%之内。……