国产航磁全轴梯度勘查系统试验测量

航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究作为新一代的航磁测量技术,航空全张量磁梯度测量兼具了航空磁法勘探自身探测范围广、不受地形制约影响、探测效率高、节约勘察时间及单位面积运行成本低等多种优点的同时,其核心器件SQUID(超导量子干涉仪)可有效压制背景磁场噪声干扰,提高数据分辨能力及数据精度,对局部磁异常目标刻画更为精细,因此在地球物理探测和军事反潜等方面具有独特优势。

本论文依托中科院上海微系统与信息技术研究所自主设计研发的航空超导全张量磁梯度测量装置所测的飞行实验数据,对航磁全张量梯度数据的软补偿技术和正反演问题数值计算的理论算法三个方面进行了系统研究。

在航磁全张量梯度数据的软补偿方面,为了消除来自飞机的磁干扰以改善航磁全张量梯度数据精度,本文根据数据测量方式特点和磁干扰变化原理,从正演的角度建立了一种基于正演的拖曳式航磁全张量梯度数据软补偿模型,设计了相应的学习飞行方案并推导了补偿参数求取公式,通过模型试验验证了该补偿方法的可行性,最后通过仿真飞行试验证明利用学习飞行可以求解所假定的补偿参数,可以对仿真飞行全张量梯度数据进行有效磁补偿。

在正演数值计算方面,本文利用节点物性的概念建立了磁异常体与磁全张量梯度异常之间更为简洁的数学关系,消除了大量计算冗余,在保证数据正演精度前提下从本质上提高了复杂磁性体正演计算速度。

在反演算法方面,本文根据网格节点物性模型良好的稀疏性,提出了基于多分量的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;在此基础上针对磁全张量梯度数据多分量之间同源特性对该方法进一步改进,引入了结构一致性约束,提出了基于网格节点磁化率结构一致的全张量梯度反演方法策略;针对多种地质地球物理信息,通过引入节点物性权重模型将其结构、构造等约束信息引入到反演中去,提出了基于多地质地球物理信息约束的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;最后利用实测航磁全张量梯度数据对研究区内三维磁化率结构进行构建,对该方法理论进行实际应用证明其有效性和实用性。

第30卷第3期物探与化探Vo.l30,N o.3 2006年6月GEOPHY SI CA L&GEOCHE M ICAL EX PLORAT I ON Jun.,2006运五飞机上航磁梯度测量系统的安装与补偿李晓禄,蔡文良(核工业航测遥感中心,河北石家庄050002)摘要:介绍了在单阀双翼的运五飞机上安装既可进行垂直梯度测量,又可进行水平梯度测量(包括横向和纵向水平梯度测量)的航磁梯度测量系统的方法,初步探讨应用航空地球物理综合测量系统(AADCⅡ)自动航空磁力数字补偿仪的方法,并对补偿结果进行评价。

多次实验结果证明了该补偿方法的效果良好。

关键词:航磁梯度测量;飞机改装;磁补偿中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1000-8918(2006)03-0224-05航磁梯度测量是航空磁测技术的发展,国外在20世纪60年代就已开展此项工作,但国内开展较晚而且较少。

核工业系统当前铀矿普查工作重点以寻找经济的可地浸砂岩型铀矿床为主,而航磁梯度测量在此方面有一定作用,因此,在有关方面的支持和帮助下,经过多年努力,核工业航测遥感中心于2004年引进一套加拿大生产的具世界先进水平的航空地球物理综合测量系统(AADCⅡ),其中包括GR-820多道航空伽马能谱仪和CS-3高灵敏度铯光泵航空梯度磁力仪。

为了开展航磁梯度测量,此套航空梯度磁力仪配置了4个磁力仪探头,既能进行垂直梯度测量,又能进行水平梯度测量。

考虑到测量成本,首先在国产运五飞机上安装并进行补偿。

对于在单阀双翼的运五飞机上安装航磁梯度测量系统,国内外都有不同的认识,在此将我们的偿试做一些介绍,以供探讨。

1航磁梯度测量系统的配置此次航磁梯度测量系统主要包括以下配置。

加拿大SC I N TREX公司生产的CS-3高灵敏度铯光泵磁力仪,该磁力仪由探头(传感器)、前置放大器、SDS-02电源供给和磁力耦合器3部分组成,灵敏度为0.0006nT/H z(均方差,RM S)O,采样率为每秒1次、10次、100次可选,SDS-02CS-2/CS-3电源供给和磁力耦合器是用于供给探头电源和提供Lar m or频率输出给AADCⅡ补偿器。

设备管理地质勘查中机械设备重要应用及管理程 鑫（中信建设有限责任公司，北京 100027）摘 要：文章以地质勘查中机械设备的管理及重要应用为主题展开论述，结合笔者的工作实践，重点针对地质勘查中机械设备的应用方式升级及具体管理措施进行了分析探讨。

关键词：地质勘查；机械设备；重要应用；管理措施1.地质勘查中的机械设备的重要应用地质勘查先进机械设备的应用是实现地质找矿重大突破的关键因素之一，也是实现地质勘查业可持续发展的必然要求，加快地质勘查机械设备的开发应用研究是时代赋予我们的历史重任，也是我们义不容辞的责任。

1.1勘查矿产种类地质勘查机械设备的重要应用之一是进行矿产种类的勘查。

在具体的勘查工作中，主要涉及到膨润土矿钻探、硅土矿钻探以及盐矿钻探等方面的勘查作业，在作业过程中会使用到钻探设备，通过这一类机械设备深入地质深层，对地质层内的矿产资源进行探取，一旦有所发现，则会将相关信息进行反馈，勘查人员则可以从中了解地质层内的矿产资源种类及数量。

随着技术设备的不断改进，地质勘查机械设备所能够勘查出的矿产种类日益全面，而且地质勘查工作也变得更加的专业，随着机械设备的不断更新，很多先进设备被逐步应用到地质勘查实践中，比如在具体的勘查中，很多设备深入地质层后既能够垂直运动，也能够水平运动，极大的提升了地质勘查的深度和广度，通过勘查所获取的信息也更加的全面，这为地质勘查工作的开展提供了强有力的支持。

1.2航空物探与遥感综合勘查系统的应用。

近20年以来，世界上地质矿产勘查技术发展很快，以航空重力、航空电磁和大深度地面阵列电磁等地质勘查新技术改变了传统的矿产勘查方式，拓展了矿产勘查的空间（勘查深度较大和进入困难地区）。

这些技术方法的进步同时促进了地质勘查仪器设备的研究和发展，一大批高效率、高精度的地质勘查设备仪器应运而生，极大地提高了矿产勘查效率和效果。

在某海外地质调查项目中集成的航空磁/重/遥、航空重/磁和航空磁/电/放等综合勘查系统完成了366809千米试验飞行。

基于磁梯度测量的磁校准方法
金煌煌;庄志洪;王虹
【期刊名称】《航空兵器》
【年(卷),期】2024(31)1
【摘要】利用三轴磁传感器进行飞行器航向测量或者磁异常探测之前,需要对磁传感器进行磁干扰校准。

为了避免由于地磁场短时波动造成校准精度下降,本文基于近地空间地磁场梯度分布特性,提出一种利用磁梯度测量的磁传感器干扰校准方法,建立了磁梯度测量系统磁干扰的24参数干扰模型,基于单传感器的椭球拟合法多组任意旋转构建多元非线性方程组,随后利用具有较高区域搜索效率的遗传算法进行非线性方程组的求解。

仿真结果表明,和传统的椭球拟合校准方法相比,该方法克服了地磁场短时波动的影响,提升了磁梯度测量系统的校准精度,其磁梯度差分测量误差可校准至[1.8482 1.8453 1.9150]^(T)nT。

该研究为航磁系统的载体干扰补偿和高精度测量提供了可靠保障。

【总页数】5页(P117-121)
【作者】金煌煌;庄志洪;王虹
【作者单位】黄山学院;南京理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TJ760
【相关文献】
1.基于磁梯度张量的目标多测量点线性定位方法
2.基于FPGA的光泵磁梯度仪频率测量方法
3.基于磁梯度张量的磁目标模式识别方法
4.基于旋转装置的磁梯度张量测量方法
5.基于磁梯度张量特征值的磁异常解释方法
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磁梯度测量—地下管线探测的辅助方法
陈穗生
【期刊名称】《广东地质》
【年(卷),期】1995(010)003
【摘要】钢筋水泥管、连通性差的铸铁管、管道接头和各种井孔等位置的确定，均是地下管线探测中常遇见的棘手问题。

然而，磁梯度测量对此却有其独到之处，它能突出浅层异常，可较准确地确定磁性边界的位置，故可作为地下管线探测的一种辅助方法。

【总页数】6页(P33-38)
【作者】陈穗生
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U173.9
【相关文献】
1.由总场梯度测量计算磁梯度张量及其在地球物理... [J], Nels.,JB;王君恒
2.测量多阶磁梯度张量的磁传感器阵列 [J], 张涛; 王新华; ZIA Ullah
3.基于旋转装置的磁梯度张量测量方法 [J], 万成彪;牟少锋;李衡
4.基于磁梯度测量的金属管道焊缝与缺陷检测实验研究 [J], 曲杰;王怀江;陈秋华;李国立;黄尧;刘仁杰;刘双;胡祥云
5.吊舱式高温超导全张量磁梯度测量系统研发与应用研究 [J], 郭华;王明;岳良广;常畅;王铭超;姚雨暘;管琳琳;郭建燕
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第59卷第3期2023年5月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol.59No.3May，2023辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义贾志业，安战锋，赵廷严（中国自然资源航空物探遥感中心，北京100083）［摘要］航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。

辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。

本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。

区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。

［关键词］金伯利岩航磁垂向梯度异常找矿意义瓦房店地区辽宁南部［中图分类号］P631.2［文献标识码］A［文章编号］0495-5331（2023）03-0617-10Jia Zhiye,An Zhanfeng,Zhao Tingyan.Aeromagnetic vertical gradient characteristics of kimberlite in the Wafangdian area of southern Liaoning Province and their ore-prospectingsignificance[J].Geology and Exploration,2023,59(3):0617-0626.0引言辽宁南部的瓦房店地区是我国金刚石资源的主要集中区，其矿床类型属于金伯利岩型金刚石原生矿，已圈定4条金刚石成矿带，发现100余个金伯利岩体（付海涛，2020；刘礼广等，2021）。

吊挂式航磁三维梯度测量系统在航空物探中的应用与研究近些年来,航磁三轴梯度测量以其在划定磁异常边界、有效突出浅部异常和压制背景场方面的优势,在航磁测量中越来越受到人们的重视,已经成为重要的勘查方法。

在国内,主要的航空地球物理勘查单位也加强了这方面的研究,但是对于能够在高原地区和地形切割剧烈地区开展测量工作的直升机吊挂式三轴梯度系统的研究工作较少。

本文结合实际工作,提出了一种直升机吊挂式航磁三轴梯度测量系统,并对设计方案、主要测试指标、测量效果等内容做了详细的介绍。

该系统将航磁三轴梯度吊挂平台设计为近正四面体结构,减小了梯度测量起算点距离;在吊挂平台上安装了导向舵和姿态仪,大大提高了吊挂平台的稳定性;系统集成的惯性测姿仪能够准确记录吊挂平台姿态角;将固定翼飞机姿态校正方法应用于直升机吊挂式航磁三轴梯度测量系统中,有效的解决了外界因素对吊挂平台的影响而产生的精度问题;确定了吊挂挂平台吊绳长度,并且使用无磁材料制作系统全部零部件,降低了外部环境对航磁三轴梯度测量数据的影响。

系统研制完成后,对主要技术指标进行了测试,在试验飞行工作结束后对各项飞行数据进行了统计和质量评定,并计算出航磁总场、航磁梯度数据总精度。

经测试,磁力仪静态噪声水平、探头差值噪声、阶跃响应时间以及探头一致性等主要技术指标均满足实际工作需要。

对比航空磁测技术规范和国内固定翼飞机航磁三轴梯度测量系统测试数据,本次测试所有结果均达到了规范要求,并在某些方面优于国内研制或引进的固定翼飞机航磁三轴梯度测量系统,充分说明该系统在航磁三轴梯度测量工作中的可靠性。

对测量效果进行了分析。

相比于?T,航磁梯度测量图件中背景场压制效果突出、浅部异常和微小异常显示清晰,异常边界和线性异常反应明显,有力的证明了航磁三轴梯度测量在压制背景场、圈定异常边界、探测弱小线性异常等方面的优势。

对比国内研究较多的固定翼航磁三轴梯度测量系统,直升机吊挂式航磁三轴梯度测量系统能够大大降低飞行离地高度,其测量效果是固定翼飞机航磁梯度系统难以达到的。