固定翼时间域航空电磁勘查系统研发进展

基于国产Y12IV型轻型固定翼飞机平台, 开展了专用飞机改装、大磁矩发射、三分量接收、海量数据实时收录等关键技术攻关, 研制了具有完全自主知识产权的固定翼时间域航空电磁勘查系统样机; 成功开展了半航空试验试飞, 系统样机功能、性能等达到了世界先进水平。固定翼时间域航空电磁勘查系统研发取得关键进展。     

频率域航空电磁法水资源探测深度及应用研究

为了了解频率域航空电磁法在水资源勘查中的应用条件和勘查效果,以层状介质模型为基础,计算了多种水文地电模型、多种电磁系统装置的频率域航空电磁响应。通过分析吊舱式直升机频率域航空电磁系统、固定翼频率域航空电磁系统在不同水文地电模型的电磁响应特征和衰减规律,分析了这2套系统在不同水文地电模型条件下的探测深度,即在盐渍化地区,频率域航空电磁系统最大勘探深度为60 m,在非盐渍化地区最大勘探深度为130 m。在综合分析频率域航空电磁法在水资源勘查应用前景的的基础上,通过国内外应用实例表明,频率域航空电磁法在中国东部沿海地区,以及内陆干旱地区寻找浅层淡水是有效的。该项成果对今后利用频率域航空电磁法进行水资源调查具有重要意义。     

固定翼时间域航空电磁系统的飞机选型问题

对国外典型固定翼时间域航空电磁系统飞机平台及国产飞机平台的各项性能进行了对比分析,对改装能力、运行费用、安全性等几个方面进行了评价,总结了固定翼时间域航空电磁系统设计飞机选型的基本经验和规律,提出了用综合效费比指标来指导飞机选型工作。     

一种新型的组合波航空电磁脉冲发射系统

由于在低压输入,多匝、低阻发射线圈条件下很难实现理想的方波电流脉冲,GEOTEM等国外经典的时间域航空电磁系统大都采用半正弦波发射电路来实现大磁矩发射。笔者设计了一种新型的准谐振组合波脉冲发射电路,能够在提高通断速度的同时实现近似方波的组合波脉冲发射,有利于提高航空电磁勘查系统的分辨能力。在此基础上,成功研发了一套固定翼航空电磁脉冲发射系统,可激发基频可选、脉宽可调的双极性组合波电流脉冲,电流脉冲的幅值达到650 A,峰值磁矩达到50万Am2。     

基于Debye模型的时间域航空电磁激电效应正演模拟

时间域航空电磁法是一种高效的地球物理勘查方法。由于激电效应的存在,晚期道电磁数据经常会出现符号反转现象。此时,传统的不考虑激电效应的成像和反演方法无法恢复地下真实电性结构,因此需要开发含激电效应的电磁正反演模拟技术。本文提出了一种基于非结构有限元的时间域航空电磁激电效应三维正演算法。为描述介质的激电效应,引入Debye模型,利用频时转换将其变成时间域导数形式,进而采用无条件稳定的二阶后推欧拉方法进行时间离散。之后,采用基于非结构四面体网格的矢量有限元法,对麦克斯韦方程进行空间离散,实现含激电效应的时间域航空电磁正演问题求解。通过与均匀半空间模型的一维半解析解进行对比,验证了该算法的准确性。最后,计算了半空间和三维地质体具有不同极化条件时的电磁响应,发现可以根据航空电磁响应曲线的衰减特征,有效识别围岩及异常体的极化特征。此外,激电参数对时间域航空电磁系统的影响特征研究表明,地质体电阻率越高或者充电率越强,极化效应影响越严重。     

半航空时间域电磁数据一维自适应正则化反演

半航空时间域电磁法集成了地面和航空电磁法各自的优势,不仅容易实现大发射磁矩,增大勘探深度,同时还可以提高勘探效率。但是由于半航空时间域电磁法在测量过程中,收、发距会发生变化,因此与地面和航空电磁法相比,其数据处理与反演解释更加困难。以长导线电性源半航空电磁法为例,将自适应正则化反演算法应用于半航空时间域电磁数据反演中。首先给出最平缓模型约束条件下的半航空时间域电磁数据自适应正则化反演算法,并引入并行技术实现了该反演算法的并行计算;然后对两种三层地电模型和一种六层地电模型的理论电磁响应加高斯白噪声后的数据进行反演计算;最后对其反演结果和并行计算的效率进行了详细地分析与讨论。实验结果分析表明:自适应正则化反演算法是一种有效的半航空时间域电磁数据反演解释方法,该方法具有很好的收敛性和稳定性;自适应正则化反演算法并行计算能大大减少反演计算时间,提高反演效率。     

直升机载频率域电磁系统在我国环境和工程勘查中的应用前景

本文根据国际上采用直升机载频率域电磁系统进行环境和工程勘查的应用效果,结合我国引进的航空电磁系统的性能和特点,探讨了采用直升机载频率域电磁系统在我国进行环境和工程勘查的应用前景。     

吊舱式直升机频率域电磁系统 在北京密云红光铁矿的勘查效果

新引进的IMPULSE吊舱式直升机频率域电磁、磁综合系统是新型的数字化宽带系统,通过分析该系统在北京密云红光铁矿进行的试验勘查结果,其中包括电磁、磁场的剖面和平面特征,以及其转换的视电阻率和电阻率深度断面特征,并与以往Tridem固定翼电磁系统所测量的结果进行对比,证实了IMPULSE系统比Tridem系统具有较好的分辨率和较大的勘探深度,在矿产和水文勘查中具有显著的勘查效果。     

插件技术在GeoProbe地球物理软件平台中的应用

为了解决长期困扰着地球物理软件自身的可维护性和可扩展性等技术难题,采用插件式的软件架构来构建GeoProbe地球物理软件平台.在研究插件技术的本质及开发要点的基础上,详细阐述了GeoProbe平台和插件接口设计及其管理、调用机制.应用该理念研发了GeoProbe地球物理软件平台,并采用插件形式综合集成了863计划重大项目《航空地球物理勘查技术系统》中的航磁勘查系统、航空重力勘查系统、时间域航空电磁勘查系统、航空伽马能谱勘查系统等研发课题的软件成果,形成了新一代航空物探数据处理解释系统.     

坚持独立自主、自力更生的方针——我国脉冲式航空电磁系统研制成功

在中共中央关于召开科学大会通知精神鼓舞下,桂林冶金地质研究所研制的脉冲式航空电磁系统生产试飞成功,主要技术指标达到国际先进水平,填补了我国脉冲式航空电磁技术的空白.脉冲式航空电磁法是六十年代西方发展起来的新型航空电磁系统,对探测良导性金属矿床,特别是块状硫化矿效果良好.多年来,这项技术一直被少数资本主义国家所垄断.桂林冶金地质研究所物探室的科枝人员,坚持独立自主、自力更生的方针,根据冶金工业部的指示,从一九七一年开始研制适合我国特点的脉冲式航空电磁系统.探测系统采用30米短吊舱方案(国外采用15O米),有些技术难度较大.该所研制成功的脉冲式航空电磁系统二型样机,在民航二十大队支持下,于一九七六年在某矿区试飞,在矿体上就已获得了较好的反应.