[发明专利]一种多源频率域地空电磁探测采集系统及方法

权利要求书

1.一种多源频率域地空电磁探测采集系统，包括信号发射区和信号观测区，其特征在于，所述的信号发射区包括至少三个电偶极源，所述电偶极源长度范围在1～3公里，三个电偶极源的正负极沿顺时针方向或逆时针方向正负交接，且两两电偶极源的延长线夹角为60°；

所述的信号观测区位于信号发射区的中部，呈矩形分布；

所述的三个电偶极源沿等边三角形的三条边非接触设置；两两电偶极源的中垂线夹角为120°；

还包括有接收区域，所述接收区域位于过渡带及远区，也就是|kr|1，其中r是收发距；

所述的多源频率域地空电磁探测采集系统的采集方法，按下列步骤进行：

第一步，根据测区地下介质电性分布，估算背景电阻率范围，结合最大探测深度，确定发射频段范围；以测区中心为基准点，向外以成120角度做三条射线，确定收发距大小，保证在最大收发距时能够测量到多个电偶极源发射的信号；电偶极源根据探测深度范围合理设置，以保证足够大发射磁矩；

第二步，在布置好多个电偶极源后，通过发射机同步发射多频伪随机波，并记录电流强度，以无人机搭载接收设备，按照预先布置好的航线，通过GPS定位系统，依次进行磁场垂直分量测量，获得反映地下电性的大量数据；

第三步，以电偶极源中心为局部坐标源点，分别计算三个电偶极源空中磁场垂直分量，以某一个电偶极源中心作为全局坐标源点，其他两个电偶极源的场值可通过坐标变换，依据场的叠加原理得到多源激发的垂直磁场；

第四步，采用泰勒展开方法，舍去高阶项，通过迭代方法计算全域视电阻率，具体步骤如下：

频率域的垂直磁场分量Hz可近似表示为：

其中，为初始电阻率，可根据背景电阻率大小给定，根据(1)式，得到电阻率ρ的表达式为：

可将其写成迭代的形式：

其中，

通过以上步骤即得到全域视电阻率，然后通过经验公式得到探测深度：

根据探测任务要求，得到不同频点的视电阻率平面图和不同深度的断面图，从而进一步对异常进行精细化解释。

2.如权利要求1所述的多源频率域地空电磁探测采集系统，其特征在于，所述的电偶极源的长度根据探测深度和范围减小和增大。