[发明专利]一种磁源地空瞬变电磁三分量测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种磁源地空瞬变电磁三分量测量系统，其特征在于：包括磁源发射系统、三分量空中接收系统以及同步系统；

所述磁源发射系统包括发射机、整流器、发电机和发射框，所述整流器一端连接发电机，所述整流器的另一端连接发射机，所述发射机上通过接线柱连接发射框的两个接头；所述磁源发射系统用于在地面发射一次磁场，激发地下目标体产生二次感应磁场；

所述三分量空中接收系统包括无人机(1)和设置在无人机(1)下方的搭载平台(2)，所述搭载平台(2)上设置接收机(3)，所述搭载平台(2)的下方通过吊绳(4)连接三分量传感器，所述接收机(3)通过感应线圈连接线(6)与三分量传感器连接；所述三分量空中接收系统用于测量磁源发射系统激发地下目标体产生的二次感应磁场的三分量响应；

所述同步系统用于对三分量空中接收系统进行授时和定位。

2.根据权利要求1所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量系统，其特征在于：所述同步系统包括设置在无人机(1)上的GPS同步装置(5)，所述GPS同步装置(5)分别连接发射机和接收机(3)，所述同步系统用于授时和定位。

3.根据权利要求2所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量系统，其特征在于：所述三分量传感器包括两个对应于X轴与Y轴方向的线圈横支架(8)、对应于Z轴方向的线圈竖支架(9)、对应于Z、X、Y三个分量的空心线圈(10)以及对应于水平分量的定向器(11)，所述线圈横支架(8)与线圈竖支架(9)相连接并两两垂直，所述空心线圈(10)通过与线圈横支架(8)与线圈竖支架(9)连接构成球形结构，所述空心线圈(10)分别通过感应线圈连接线(6)连接至接收器(3)，所述定向器(11)设置于线圈横支架(8)与线圈竖支架(9)的相交位置。

4.根据权利要求3所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量系统，其特征在于：所述定向器的初始方向与X分量线圈法向轴一致，并与Y分量线圈法向轴垂直。

5.根据权利要求4所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量系统，其特征在于：所述感应线圈连接线(6)的外侧包裹屏蔽电缆(7)。

6.一种磁源地空瞬变电磁三分量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在地面布置回线发射源；利用磁源发射系统向地下发射一次场，产生二次场；

S2、准备三分量空中接收系统，通过三分量传感器测量磁源发射系统激发地下目标体产生的二次感应磁场的三分量响应，通过定向器对X、Y水平分量实测数据进行定向，为后续数据校正提供依据；

S3、三分量空中接收系统的无人机起飞并飞行到指定测线端点后开始工作，同时测量二次场的三分量响应和定向器的数据，测量只记录关断后的二次场信号，测量为连续测量，通过同步系统进行同步；

S4、依次测量每个测点后，将实测二次场的三分量数据按照定向器实测的定向数据进行校正，获得校正后的三分量数据。

7.根据权利要求6所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量方法，其特征在于：所述步骤S3中，无人机的飞行速度不超过5m/s，飞行高度在50米以下。

8.根据权利要求7所述的磁源地空瞬变电磁三分量测量方法，其特征在于：所述步骤S3中，测量以线圈法向方向垂直地面设为Z分量，线圈法向方向沿飞行方向设为X分量，按照右手螺旋准则再确定Y分量。