我国首套数字化航磁全轴梯度勘查系统问世

我国首套数字化航磁全轴梯度勘查系统问世

【本刊讯】2012年4月10日，Y12飞机在哈尔滨平房机场搭载着我国自主研制的第一套数字化航磁全轴梯度勘查系统冲上蓝天，为参加评审验收的专家们成功进行了现场试验飞行，宣告了填补我国航空地球物理勘查技术领域空白的《全数字化矢量航磁勘查系统研发》课题通过验收，为我国固体矿产资源勘查和油气资源调查评价增添了利器。

据了解，《全数字化矢量航磁勘查系统研发》课题隶属“十一五“863计划资源环境领域《航空地球物理勘查技术系统》重大项目，由中国国土资源航空物探遥感中心承担完成。2007年底项目启动后，课题组突破国外技术封锁，确定以创新性、先进性、实用性为研发原则，产学研联合攻关，攻克了高动态磁场数字跟踪技术、多通道同步高精度测频技术、航磁梯度实时数字补偿技术、基于GPS的多参量同步采集技术、航磁全轴梯度系统改装集成技术、全轴梯度数据三维可视化正反演技术等6项重要关键技术；在航磁全轴梯度系统、航空数字跟踪式氦光泵磁力仪、数字式多通道航磁梯度仪、航磁高动态数字跟踪技术等10个方面取得了重要创新；自主研发了数字式航空磁测系统仪器装备，包括2套系统、5种仪器、1套航磁矢量（三分量）样机及1套航磁全轴梯度高精度处理与解释软件系统等，申请发明专利2项，登记软件著作权2项。

据介绍，全数字化航空和地面氦光泵磁测系统、多参量处理和解释方法及软件系统具有五大创新点：一是研制成功的数字式航空氦光泵磁力仪和磁梯度仪，实现了跟踪式光泵磁力仪的数字化，灵敏度高、工作范围宽；梯度仪有效消除了各路磁场间的频率牵引现象，增强了仪器的抗干扰能力。这一数字化创新使我国本就处于国际领先地位的氦光泵磁力仪在整体上有了质的飞跃，标志着航空磁测系统数字化时代的到来。二是将自主研制的多通道数字航磁补偿仪、空中数据收录系统进行一体化设计，为集成任意组合的勘查系统提供了综合数据采集平台。多通道数字航磁补偿仪，可以同时接受来自1～4台磁力仪的信号及姿态信号，并对其进行同步采集、处理，得到经过磁干扰处理的、精确的多道磁场及其梯度数据。而空中数据收录系统，具有高分辨率下的高速严格同步采样的优良性能。将这两种仪器合二而一组成一体机，不仅可对多种航空物探测量设备的全参数海量数据同步采集，而且可对补偿后的磁数据直接进行收录，减少了中间环节，增强了数据系统的可靠性。特别是系统配备了多种数据总线、16道差分模拟输出和模拟图形输出接口，形成了航测综合数据采集平台，将伽马能谱仪、航空重力仪、航空磁力仪等各种航空物探仪器直接放入这一平台中，自动制定记录格式，就构成了任意组合的多参量综合地球物理勘查系统。一机多用，省时省钱节能高效。三是集成了我国第一套具有完全自主知识产权的数字化航磁全轴梯度勘查系统，这一系统以通过架构改装的国产Y12飞机为飞行平台，由4道数字式航空氦光泵磁梯度仪、4通道数字航磁补偿仪、空中数据收录系统及梯度数据改正处理软件等组成。该系统可同时进行横向梯度、纵向梯度、垂向梯度的全轴梯度测量，并首次在国内实现了高精度航磁总场、全轴梯度的同步测量。梯度测量数据与单独总场测量数据相比，显现许多优势：航磁全轴梯度测量反映磁场水平和垂向微小变化能力强，不受日变影响，获取的地磁场信息更丰富、更广泛、更精细，能较准确地圈定岩体边界；借助梯度测量可以提高总场网格化精度，并可对梯度测量和总场测量的数据做联合反演，有助于减少地质解译的多解性，提高地质找矿效果。四是研究开发了磁通门式航磁矢量（三分量）样机，测得的磁场三分量可推得地磁场的所有参数，其结果可有效减少反演中的多解性，有助于对磁性体的定性及定量解释。五是自主研发了一套航磁多参量测量数据处理解释方法和软件。这套软件实现了航磁及磁梯度多参量三维任意形体可视化人机交互正反演，可实时人机交互式地修改场源形态及物性等各种参数，多视角立体地展示正反演结果，能充分融合解释人员的经验和知识，使得解释结果更加符合实际，从而提高应用效果。

数字化航磁全轴梯度勘查系统提高了航磁探测精度及分辨率，填补了国内这一领域空白，形成的具有自主知识产权达到国际先进水平的装备及成套技术，推动了我国航空磁测技术水平的进步，将引领我国新一代航空地球物理勘查技术的全面发展，提升我国航空物探的地质调查和矿产勘查能力，成为支撑我国固体矿产资源勘查和油气资源调查评价的重要装备，在我国找矿突破战略行动中发挥重要作用。