[发明专利]时间域地空电磁探测系统及标定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地球物理仪器勘探仪器及标定，尤其是时间域地空电磁探测系统及标定方法。

背景技术：

地空电磁探测方法具有信噪比高、空间分辨率好，野外施工方便、经济、高效等优势，已经成为新一代时间域航空电磁探测的首选方式，尤其适合在复杂山区地进行快速高分辨率、大深度探测。

澳大利亚847270G01V003116公开了地面铺设回线的过渡过程法进行航空勘查方法，在地面预测定的目标体上面安放一个发射装置，发射过渡电磁脉冲，带接收器的飞行仪器在所测地区飞过用接收装置测定由上述过渡电磁脉冲造成的电磁场，依振幅大小不同形成信号和瞬间可测定的电磁场，经过信号处理就可测定出预测的目标体。

US5610523公开了一种用地面线圈实现发射与飞机探测的电磁探测系统和方法，采用发电机给地面线圈发射瞬变电磁脉冲，探测器放在飞机上，通过飞行探测的地面。探测器由发电机采用晶体振荡器进行同步，探测器测量接收信号，采用磁电阻率分析和磁感应极化技术对接收到的信号进行处理，进行判定地下体状物质的探测方法。CA2109118公开了一种航空地质测量的方法和装置，将通以脉冲电流的大回线天线放置在地表，机载接收机用于检测的电磁场和瞬变电磁信号，采用MMR(磁阻)和MIP(磁感应极化)的分析技术来确定调查结果，接收器可以放置在飞机上，气球，直升机或类似装置。

CN101825665A公开了随机共振瞬变电磁弱信号检测方法，通过对瞬变信号进行尺度变换，将时域信号转换到频域，在时域信号压缩m倍，在频域中其频谱就扩展m倍。从而将瞬变电磁检测接收的噪声中，大频率弱目标信号的频率降低至小于0.1Hz，输入随机共振系统，产生共振后提取时域压缩后的目标信号，再还原得到目标信号频谱。消除随机共振系统对待检瞬变电磁信号的频率限制，准确检得弱目标信号。CN1932537公开了一种瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，包括瞬变电磁场传输室、瞬变脉冲发生装置和控制测试屏蔽室三部分，传输室试验区为一个四周及顶面平直的长方体空间，过渡区从试验区向前收缩延伸至瞬变脉冲发生装置，瞬变脉冲发生装置与控制测试屏蔽室之间通过控制线和控制气管相连，采用了长方体空间和封闭式屏蔽结构，保证了场均匀性，并具有较大的测试设备空间。通过阻抗匹配，产生了50kV/m，上升沿≤5ns的瞬变强电磁脉冲场。

现有的，对于新研制出的航空电磁探测系统，需要进行数据重复性、一致性、最小分辨率等性能测试和实验，通常将测量系统挂载在飞机上，在一些“已知矿区”进行飞行实验，验证航空电磁探测系统的探测效果和分辨率；或者将几家公司生产的航空电磁探测系统运载到同一个“已知矿区”进行飞行实验，进行性能和探测效果的对比、互相验证。这些测试方法，由于无法准确计算出矿体的理论电磁响应，只能根据测量的剖面曲线，定性判断异常，来验证测量系统探测的有效性；并且需要将电磁探测系统、装置频繁运输到“已知矿区”，因而实验费用较高，此外还须防止发生意外危险。这些实验不能模拟其他不同地电模型，因此不具有普遍性。

综合上述，现有技术只是提出了地空电磁探测方式，尚没有对时间域地空电磁探测系统的测试和标定，而且，不同国家和公司研制的时间域电磁探测系统必定在性能上存在差异和特点，各种电磁探测系统在最小分辨率、信噪比等性能不具有可比性，而且仪器的稳定性和重复性也难以保证，多种时间域航空电磁探测系统，在数据质量评价方面，也没有同一标准。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种时间域地空电磁探测系统。

本发明的另一个目的是提供一种时间域地空电磁探测系统的标定方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

时间域地空电磁探测系统，地面记录装置GPS同步单元4连接的感应信号记录装置2、闭合异常环1和数据质量评价系统3构成。

闭合异常环1是由多匝线圈14经精密电阻排15、精密电感排16和取样单元13串接构成的闭合环。

感应信号记录装置2是由数字DC/DC电源模块连接PC104工控机，电流传感器经滤波、分放大电路、多级放大电路、双通道采集、24位AD采集电路和大容量FIFO与PC104工控机连接，取样单元经滤波、差分放大电路、程控放大电路、双通道采集、24位AD采集电路、时序产生和控制电路和GPS同步控制电路与PC104工控机连接构成。

数据质量评价系统3包括以下顺序和步骤：

A、将飞行器飞到100米以上的高空，测量电磁系统的背景场，计算电磁测量系统的系统噪声；