无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用

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1、第56卷第11期地球物理学报V01．56，No．112013年11月CHINESEJOURNAL0FGEOPHYSICSNOv．，2013嵇艳鞠，王远，徐江等．无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用．地球物理学报，2013，56(11)：3640一3650，doi：10．6038／cj920131105．J；YJ，WangY，XuJ，etal。D仑vel。pmentandapplicationofthegrounded10ngwjresourceairborneelectromagneticexplorationsystembasedo

2、nanunmannedairship．C^ines已，．Geo声矗ys．(inChinese)，2013，56(11)：3640一3650，doi：10．6038／cj920131105．无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用嵇艳鞠1，王远1，徐江1，周逢道1，李肃义1，赵义平3，林君1’2。1地球信息探测仪器教育部重点实验室／吉林大学仪器科学与电气工程学院，长春1300262国家地球物理探测仪器工程技术研究中心，长春1300263水利部牧区水利科学研究所，呼合浩特010020摘要以无人飞艇作为载体的时域地空电磁探测系统，具有高效、低成

3、本、勘探深度大和空间分辨率高等优点．本文基于二维有限差分方法，分析了长导线源地空电磁响应的特征和变化规律、以及飞行高度的影响；在此基础上，采用32位Corte廿M3内核处理器，以全差分模拟前端压制电磁干扰，实现了24位低噪声多通道海量电磁数据的同步采样及存储，研制了一套可搭载于无人飞艇的时域电磁接收系统，并基于Wi—RMesh无线多跳网络实现了地面远程监控．通过分析飞艇发动机的电磁噪声特点，采用独立分量分析法进行实测数据的噪声去除．研制的地空电磁接收系统使用无人飞艇搭载，在江苏省南通市如东县和内蒙古巴彦宝力格地区进行了电磁探测实验，地空电磁勘

4、探结果与地面瞬变电磁和大地屯磁方法进行了对比，证明了地空电磁探测方法的有效性．无人飞艇对域地空电磁探测系统的成功飞行实验，为在我国草原沙漠地区、海陆交互地带、沼泽地带、无人山区等特殊景观地区开展矿产资源、水资源、地质灾害等电磁探测提供了新方法和新思路．关键词无人飞艇，电性源地空电磁系统，二维有艰差分，全差分放大，独立分量分析doi：10．6038／cj920131105中图分类号P631收稿日期2013一04一06，2013一06—28收修定稿DeVelopmentandapplicationofthegroundedlongwiresoHr

5、ceairbOrneelectromagneticexplorationsystembasedonanunmannedairshipJIYan—Ju。，WANGYuanl，XUJian91，ZHOUFeng—Da01，LISu-Yil，ZHAOYi—Pin93，LINJunl’2+1KPyL口占or＆￡or了D厂正kr腑Jn，orm口￡抽nD以Pcf面nJn础r“mP"￡s，Mi”isfr，o，王澎“f口矗on／CDfZggPD，J”nrMm删￡Sf2P"fPn”d￡￡Pc￡rifⅡZE”gz月PPr衲g，J!ZzHUni训Prsi‘3，，C

6、^nngcA“"130026，C^抽42Nn￡io”n￡E”gi”PeringRe5Pnrc^Cen￡Pro，GPop^ysics正■pforafionJns￡r“，"Pnfs，(MnMgf^“以130026，C矗inn3Pos￡DrnZArPⅡ5W矗￡erRPso“rfPsResPⅡrf^h”i￡“把。厂Mi”i5≠ryo厂WD￡PrRPso“rcPj，Ho^^o￡010020，C^i"nAbstractThetime—domainsemi—airborneelectromagneticsystemmountedonanairshiphas

7、outstandingefficiency，lowcostsandhighdepthofexploration．Usinga2DFDTDmethod，thisstudyanalyzesthecharacteristicsandvariationrulesofgroundedIongwiresourceairborneelectromagneticresponses，andtheeffectofflightaltitude．Areceiverisdevelopedonanunmannedairship，usinga32bitMCUwiththe

8、C。rtex—M3processor，reducingelectromagneticnoisebyplacingafullydifferentialamplifie