无人机航空瞬变电磁系统

　　无人机航空瞬变电磁系统是一种融合无人机技术与瞬变电磁法的地球物理探测设备，以下是对它的相关介绍：

　　工作原理：该系统一般采用地面发射、空中接收的模式。在地面通过单匝大线圈磁耦源发射电磁波，其向地下空间辐射传播，地下介质会因此激发出涡流场即二次场，而无人机则搭载多匝小线圈在空中对二次场实施接收，然后依据接收到的信号反演计算出地下介质的电阻率，从而实现对地下空间的成像 。

　　系统组成

　　飞行平台：通常采用旋翼无人机或者无人直升机等，其具有灵活性好、起降场地要求低等优势，部分先进的无人机还能适应高海拔等恶劣环境，如重庆璀陆的 WUKONG DTEM 系统所适配无人机采用碳纤维材料、特殊改造电机等，可在 5300 米以上高原作业 。

　　发射系统：包含地面发射机等装置，例如有的基于旋翼无人机的系统地面发射机功率可达 10kW，电压 250V，电流 40A，发射时基也有多种选择，能满足不同探测需求 。

　　接收系统：由机载接收机和接收线圈等构成，接收机有较高的采样率，像部分系统能达到 250kHz，空中接收线圈一般为空心线圈，具备特定的频率与等效面积 。

　　数据处理系统：用于对采集到的电磁数据进行处理分析，像山东大学孙怀凤教授团队开发的半航空瞬变电磁数据处理软件 SATEMPro 就属于此类，可对数据开展预处理、反演成像等工作 。

　　技术优势

　　作业灵活：可以摆脱复杂地形以及地面障碍物的限制，能在山区、丛林、水域等区域灵活飞行开展探测工作，还能对小范围特定区域进行针对性的快速勘查 。

　　成本较低：和传统的有人直升机或固定机搭载的航空电磁系统相比，无人机航空瞬变电磁系统在平台使用、空域审批等方面成本和难度更低，经济性与便捷性更好 。

　　数据：部分系统能够支持多分量电磁信号观测，且配备高精度的惯导差分 GPS 等装置来监测坐标与姿态，可有效提升数据采集度，准确反映地下地质体电磁信息 。

　　应用领域：主要用于矿产资源勘探，能有效圈定潜在的矿产富集区域；也可用于工程地质勘察，像查明地层分布、探测地质构造以及识别不良地质体等；另外在地质灾害调查方面，比如对滑坡体的结构和边界等进行探测，也能发挥重要作用

　　该系统主要由自研发的IGGETEM发射机、接收机、感应式磁场传感器等组成，飞行平台为大疆T20无人机，是具有完全国产自主知识产权的地空瞬变电磁测量系统。该系统攻克了大功率发射、发射波形控制、高频率采集、仪器飞行平台改造等关键技术，自主研发了相应的数据处理解释软件，开展了实用化、小型化等应用研究，形成了完整、独立自主的地空瞬变电磁仪器研制和数据处理体系，对国内地空瞬变电磁勘查技术起到了推动作用。

　　主要技术参数

　　空中设备重量：15kg

　　飞行速度：0～15m/s

　　作业高度：5～120m

　　工作温度：-10～60℃

　　动态范围：146dB

　　采样速率：4μs

　　最小分辨率：0.2μV

　　同步方式：GPS

　　发射电流：双极性，占空比1:1

　　脉冲宽度：4、10、20、40、100ms

　　下降沿时间：300、500、1000μS(20A型)