我國(guó)首套數(shù)字化航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)問世

我國(guó)首套數(shù)字化航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)問世

【本刊訊】2012年4月10日，Y12飛機(jī)在哈爾濱平房機(jī)場(chǎng)搭載著我國(guó)自主研制的第一套數(shù)字化航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)沖上藍(lán)天，為參加評(píng)審驗(yàn)收的專家們成功進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)飛行，宣告了填補(bǔ)我國(guó)航空地球物理勘查技術(shù)領(lǐng)域空白的《全數(shù)字化矢量航磁勘查系統(tǒng)研發(fā)》課題通過驗(yàn)收，為我國(guó)固體礦產(chǎn)資源勘查和油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)增添了利器。

據(jù)了解，《全數(shù)字化矢量航磁勘查系統(tǒng)研發(fā)》課題隸屬“十一五“863計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域《航空地球物理勘查技術(shù)系統(tǒng)》重大項(xiàng)目，由中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心承擔(dān)完成。2007年底項(xiàng)目啟動(dòng)后，課題組突破國(guó)外技術(shù)封鎖，確定以創(chuàng)新性、先進(jìn)性、實(shí)用性為研發(fā)原則，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，攻克了高動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)數(shù)字跟蹤技術(shù)、多通道同步高精度測(cè)頻技術(shù)、航磁梯度實(shí)時(shí)數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)、基于GPS的多參量同步采集技術(shù)、航磁全軸梯度系統(tǒng)改裝集成技術(shù)、全軸梯度數(shù)據(jù)三維可視化正反演技術(shù)等6項(xiàng)重要關(guān)鍵技術(shù)；在航磁全軸梯度系統(tǒng)、航空數(shù)字跟蹤式氦光泵磁力儀、數(shù)字式多通道航磁梯度儀、航磁高動(dòng)態(tài)數(shù)字跟蹤技術(shù)等10個(gè)方面取得了重要?jiǎng)?chuàng)新；自主研發(fā)了數(shù)字式航空磁測(cè)系統(tǒng)儀器裝備，包括2套系統(tǒng)、5種儀器、1套航磁矢量（三分量）樣機(jī)及1套航磁全軸梯度高精度處理與解釋軟件系統(tǒng)等，申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)，登記軟件著作權(quán)2項(xiàng)。

據(jù)介紹，全數(shù)字化航空和地面氦光泵磁測(cè)系統(tǒng)、多參量處理和解釋方法及軟件系統(tǒng)具有五大創(chuàng)新點(diǎn)：一是研制成功的數(shù)字式航空氦光泵磁力儀和磁梯度儀，實(shí)現(xiàn)了跟蹤式光泵磁力儀的數(shù)字化，靈敏度高、工作范圍寬；梯度儀有效消除了各路磁場(chǎng)間的頻率牽引現(xiàn)象，增強(qiáng)了儀器的抗干擾能力。這一數(shù)字化創(chuàng)新使我國(guó)本就處于國(guó)際領(lǐng)先地位的氦光泵磁力儀在整體上有了質(zhì)的飛躍，標(biāo)志著航空磁測(cè)系統(tǒng)數(shù)字化時(shí)代的到來。二是將自主研制的多通道數(shù)字航磁補(bǔ)償儀、空中數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，為集成任意組合的勘查系統(tǒng)提供了綜合數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。多通道數(shù)字航磁補(bǔ)償儀，可以同時(shí)接受來自1～4臺(tái)磁力儀的信號(hào)及姿態(tài)信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行同步采集、處理，得到經(jīng)過磁干擾處理的、精確的多道磁場(chǎng)及其梯度數(shù)據(jù)。而空中數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)，具有高分辨率下的高速嚴(yán)格同步采樣的優(yōu)良性能。將這兩種儀器合二而一組成一體機(jī)，不僅可對(duì)多種航空物探測(cè)量設(shè)備的全參數(shù)海量數(shù)據(jù)同步采集，而且可對(duì)補(bǔ)償后的磁數(shù)據(jù)直接進(jìn)行收錄，減少了中間環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性。特別是系統(tǒng)配備了多種數(shù)據(jù)總線、16道差分模擬輸出和模擬圖形輸出接口，形成了航測(cè)綜合數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，將伽馬能譜儀、航空重力儀、航空磁力儀等各種航空物探儀器直接放入這一平臺(tái)中，自動(dòng)制定記錄格式，就構(gòu)成了任意組合的多參量綜合地球物理勘查系統(tǒng)。一機(jī)多用，省時(shí)省錢節(jié)能高效。三是集成了我國(guó)第一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)，這一系統(tǒng)以通過架構(gòu)改裝的國(guó)產(chǎn)Y12飛機(jī)為飛行平臺(tái)，由4道數(shù)字式航空氦光泵磁梯度儀、4通道數(shù)字航磁補(bǔ)償儀、空中數(shù)據(jù)收錄系統(tǒng)及梯度數(shù)據(jù)改正處理軟件等組成。該系統(tǒng)可同時(shí)進(jìn)行橫向梯度、縱向梯度、垂向梯度的全軸梯度測(cè)量，并首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高精度航磁總場(chǎng)、全軸梯度的同步測(cè)量。梯度測(cè)量數(shù)據(jù)與單獨(dú)總場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)相比，顯現(xiàn)許多優(yōu)勢(shì)：航磁全軸梯度測(cè)量反映磁場(chǎng)水平和垂向微小變化能力強(qiáng)，不受日變影響，獲取的地磁場(chǎng)信息更豐富、更廣泛、更精細(xì)，能較準(zhǔn)確地圈定巖體邊界；借助梯度測(cè)量可以提高總場(chǎng)網(wǎng)格化精度，并可對(duì)梯度測(cè)量和總場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)做聯(lián)合反演，有助于減少地質(zhì)解譯的多解性，提高地質(zhì)找礦效果。四是研究開發(fā)了磁通門式航磁矢量（三分量）樣機(jī)，測(cè)得的磁場(chǎng)三分量可推得地磁場(chǎng)的所有參數(shù)，其結(jié)果可有效減少反演中的多解性，有助于對(duì)磁性體的定性及定量解釋。五是自主研發(fā)了一套航磁多參量測(cè)量數(shù)據(jù)處理解釋方法和軟件。這套軟件實(shí)現(xiàn)了航磁及磁梯度多參量三維任意形體可視化人機(jī)交互正反演，可實(shí)時(shí)人機(jī)交互式地修改場(chǎng)源形態(tài)及物性等各種參數(shù)，多視角立體地展示正反演結(jié)果，能充分融合解釋人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，使得解釋結(jié)果更加符合實(shí)際，從而提高應(yīng)用效果。

數(shù)字化航磁全軸梯度勘查系統(tǒng)提高了航磁探測(cè)精度及分辨率，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域空白，形成的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的裝備及成套技術(shù)，推動(dòng)了我國(guó)航空磁測(cè)技術(shù)水平的進(jìn)步，將引領(lǐng)我國(guó)新一代航空地球物理勘查技術(shù)的全面發(fā)展，提升我國(guó)航空物探的地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查能力，成為支撐我國(guó)固體礦產(chǎn)資源勘查和油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)的重要裝備，在我國(guó)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中發(fā)揮重要作用。