长春国地探测仪器股份有限公司地、空协同时频域电磁探测系统

我国矿产资源勘探开发的深度存在“瓶颈”(通常为500 m)，海陆交互带、沼泽等特殊景观区，仍属勘探盲区。

地、空时频域电磁探测系统利用电磁波在地下传播特性获取地下电阻率结构，具有测量精度高、稳定性好等优势，是最有效的地球探测系统之一。该系统首次提出了地、空协同时频域电磁测量、浅层约束下深部电阻率成像等创新方法，攻克了超大功率激发、精密宽频弱磁测量、强干扰抵消、运动噪声抑制和深部电性结构精细探测等多项技术难题，研发了国际上第一套地、空协同时频域电磁探测系统，实现了地球深部和勘探盲区的地电结构勘查，引领了高效、大深度和精细化一体的电磁勘探发展方向。

该系统已获得数项国家发明专利和软件著作权(201310442803.8、201010573168.3等),并获得2014年国家科技进步二等奖和高等学校技术发明一等奖，发表SCI/EI论文62篇。

1 系统原理及特点

地、空时频域电磁探测系统以无人机作为载体，具有速度快、成本低、探测范围广、空间分辨率高、可用于海域探测等优点。地面大功率发射系统采用地面大功率发射系统向接地长导线源输出时、频电流激励大地，产生大面积覆盖的电磁波，将时、频电磁采集装置固定在空中无人飞行器上，并与地面分布式多参数时、频域电磁装置协同测量，获取地下感应电磁信号，通过电阻率成像获取地下电性结构信息。应用于草原沙漠地区、海陆交互地带、沼泽地带、复杂地形、无人山区等特殊地区开展矿产资源、水资源、地质灾害等电磁探测。

该系统与国际典型电磁系统相比，首创了地、空协同、时频域电磁测量、双记录模式等技术，其动态范围比日本时域地空GREATEM系统高48dB，传感器与加拿大AMTC-30传感器相比，频带宽度拓宽了两个数量级，灵敏度提高了5倍，信噪比提高4倍，发射输出功率超GDP32的3倍。

2 技术参数

(1) 接收系统

测量参数：dHx/dt

同步方式：石英钟或GPS

噪声水平：8 nV/Hz1/2

存储容量：大于50 GB

增益：20、21、……27程控

接收通道：30～50道

动态范围：>160 dB (0.1 Hz～2 kHz)；

>140 dB(<0.1 Hz, 2～100 kHz)

采样率：30、70 kHz(时域)；2、196 kHz(频域)

(2)飞行平台

旋翼无人机：2套

载重要求：3～5 kg

飞行高度：30～100 m

飞行速度：3～5 m/s

电池充电周期：2 h

电池寿命(组)：100架次

每架次飞行时间：15 min

每架次有效飞行距离：4 km

(3)发射系统

输出功率：100 kW

输出电压：0～1500 V

输出电流：0～68 A

输出波形：时域双极性脉冲；

频域双极性、伪随机脉冲

输出频率：时域3.125、6.25、12.5和25 Hz

同步方式：GPS+恒温晶振