航空物探
航空物探无人机飞行姿态测量技术研究

航空物探无人机飞行姿态测量技术研究航空地球物理勘探技术(简称“航空物探”)在油气资源探测、地质结构调查、军事国防建设等领域都发挥着重要作用。
以无人机为载体的航空物探技术作为一种新兴的作业方式,因其高效性和灵活性,已成为国内外航空物探领域发展的重要方向。
其中,物探数据的质量与无人机的姿态测量技术紧密相关。
九轴姿态测量系统虽是一种常用的无人机姿态测量方法,但其校正技术和姿态解算方法并不直接适用于物探无人机。
所以,本文针对物探无人机的作业方式和数据处理特点,为提高其姿态测量精度和计算效率而展开的研究工作和取得成果有:(1)磁传感器与加速度计的快速校正技术九轴姿态测量系统中加速度计和磁传感器在物探工作前需要进行快速校正。
所以,在野外现场有限的设备条件下,如何完成较高精度的校正工作是提高姿态测量精度的重要研究内容。
本文对无需外部参考的椭球拟合法进行了深入研究。
指出了该方法只能校正传感器的比例系数、不正交度和常值误差,却不能校正未对准误差的原因。
针对椭球拟合法独立进行校正的不足,利用重磁矢量间点积不变的约束条件,建立了椭球拟合法与点积不变法组成的联合校正方法。
并用物探现场必备的经纬仪作为水平参考,进一步完善了这项联合校正方法,形成了磁传感器与加速度计在物探现场完整的三步联合校正技术。
通过仿真分析验证了椭球拟合法对磁传感器与加速度计器独立校正的不足。
校正实验结果表明:这种三步联合校正方法相比椭球拟合法,校正精度提高了62%~69%。
(2)磁传感器与加速度计的姿态测量技术姿态测量系统中磁传感器与加速度计是关键的姿态信息来源,但是易受磁环境和运动加速度干扰。
所以,如何在物探无人机的噪声特点下,提高磁传感器与加速度计的姿态测量精度是重要的研究内容。
本文对这两种传感器的两种常用姿态测量方法:电子罗盘和TRIAD进行了深入研究。
对比了两种方法在不同干扰条件下的姿态解算精度,指出了两种方法不能在物探无人机的干扰特点下进行高精度的姿态测量。
航空物探技术现状及其在铁路工程勘察中的应用展望

航空物探技术现状及其在铁路工程勘察中的应用展望Zhang Ji摘要:航空物探方法效率高、成本低、地形适应能力强,在矿产资源勘查领域已有广泛应用。
随着铁路工程勘察工作区域的拓展及勘察成本和工期压缩的需求日益强烈,在铁路勘察引入航空物探手段已成为必然趋势。
本文首先总结分析了航空物探技术发展的现状,并对其在工程勘察领域的应用情况进行了分析,最后结合行业现状对航空物探技术在铁路工程物探中的深入应用提出了展望。
关键词:航空物探、铁路工程物探、航空磁法、航空电磁法1前言航空物探本质是将地球物理勘探设备挂载于飞行器上进行勘探的一种物探方法。
因其先天具有地形地貌适应能力强、外业工作效率高、便于大面积施工等特点,自诞生之初就备受关注[1]。
从广义上看,搭载于卫星等航天器上的物理探测设备也属于航空物探,但受飞行高度和探测精度限制,其在铁路工程勘察领域的应用受到较大限制,本文对此不做讨论。
2航空物探技术现状2.1航空物探方法发展现状严格来说,所有的地面物探方法都可应用于航空物探,但由于飞行器平台的限制,航空物探设备及传感器很难与地面接触,这就造成了传导类电法、传统地震类方法等接触式物探方法目前无法应用于航空物探。
现阶段航空物探方法主要分为两类,第一类是航空磁力测量、航空重力测量、航空放射性测量等常规天然场源物探方法;第二类是时间域电磁法和频率域电磁法等非接触式人工源电磁法。
近年来加拿大Geotech公司研制出一种类似于音频大地电磁法原理的ZTEM系统,与其他商业电磁系统不同,该系统使用电离层电流或自然界产生的25~720Hz的雷电信号作为激发场源,拥有较低的噪声、较高的分辨率和较大的勘探深度。
2.2航空磁法及放射性探测技术现状航空磁法是最早应用于生产实践的航空物探方法,在地质调查、矿产普查和地球科学研究工作中发挥着重要的作用。
根据观测方式不同,航磁测量又分为四种,分别是:测量地球磁场的总磁场强度B的总场测量、测量地球磁场总场强度B的空间变化率的梯度测量、测量地球磁场的三个分量的张量测量、测量地球磁场空间变化率的梯度张量测量。
航空地球物理勘探安全操作规程

航空地球物理勘探安全操作规程航空地球物理勘探是一种重要的资源勘探方法,通过使用航空地球物理勘探仪器和设备,可以获取关于地下地质结构和资源分布情况的信息。
然而,由于涉及到高空飞行和复杂的操作程序,航空地球物理勘探也存在一定的安全风险。
为了确保勘探工作的顺利进行并保障人员的安全,制定一套严格的航空地球物理勘探安全操作规程是非常必要的。
以下是关于航空地球物理勘探安全操作规程的详细规定。
1. 设备检查与维护航空地球物理勘探设备是保障勘探工作正常进行的基础,因此在每次飞行前,需要对设备进行全面的检查与维护。
包括但不限于电力系统、通信设备、气压计、飞行控制仪等设备的检查与维护。
2. 飞行器安全检查飞行器的安全检查是航空地球物理勘探工作中的关键环节。
在飞行前,必须对飞行器进行全面的安全检查,确保所有系统运行正常,并检查燃油、润滑油和液压油的储备情况。
3. 气象条件评估航空地球物理勘探工作对气象条件有一定的要求。
在飞行前,需要对当天的气象条件进行评估。
如果气象条件不符合要求,必须暂停或延迟勘探工作,以确保安全飞行。
4. 飞行员资质与健康状况飞行员是航空地球物理勘探工作中最核心的人员之一,其资质与健康状况直接影响勘探工作的安全性。
因此,飞行员必须具备相关的资质证书,并接受定期的健康检查,确保身体状况适宜进行勘探飞行。
5. 飞行计划与飞行路径规划每次飞行前,必须制定详细的飞行计划,并进行飞行路径的规划。
飞行计划主要包括起飞时间、飞行高度、飞行速度、勘探区域等信息。
飞行路径规划需要考虑地理、气象等因素,以确保安全飞行。
6. 紧急事故应急预案在航空地球物理勘探工作中,可能会发生紧急事故,如飞行器故障、气象突变等。
为了应对这些紧急情况,必须制定详细的应急预案,并进行相关的应急演练。
7. 人员培训与安全意识教育为了确保航空地球物理勘探工作的安全性,必须对参与勘探工作的人员进行培训与安全意识教育。
培训内容包括但不限于设备操作规程、飞行安全知识、应急处理等,以提高工作人员的安全素质。
航空物探测量设计编写要求

航空物探测量设计编写要求第一章前言一、目的任务简述项目来源、任务、选区依据、工作时间、提交成果等及有关要求二、测区范围及工作量简述测区位置、测区经纬度、测量比例尺、测量工作量(测线工作量、测量面积);附小比例尺航空物探测量范围图。
三、生产时间安排简述野外作业、室内编图、基础图件草图验收和成果报告编写时间的计划安排。
第二章测区地质、区域地球物理、地球化学特征一、地质、地球物理、地球化学研究程度(附航空物探研究程度图)。
二、地质概况综述区内地层、构造、岩浆岩分布和主要矿产的分布规律。
三、区域地球物理、地球化学特征综述测区地层、岩(矿)石的物性参数特征(附物性参数统计表),区域地球化学特征及参数。
论述开展航空物探测量工作的基础和前提。
预测在构造、填图及找矿方面或解决其它探测对象的可能效果。
第三章工作方法及质量要求一、飞行条件仪器设备简述作业所使用的机场、机型、航空物探测量使用的仪器类型、数据收录系统、导航定位方法等。
二、测网布置简述航空物探测量比例尺、测线方向、测线线距;控制线(切割线)方向、控制线(切割线)线距(附航空物探测网图)。
三、测量方法及质量要求1、飞行高度简述测区地形变化情况,确定的飞行高度应满足任务书/合同书规范或规定的要求。
2、导航定位简述航空物探测量使用的定位系统,导航定位的质量要求。
3、辅助测量简述磁补偿系统要求达到的水平、垂直补偿精度。
控制线飞行时航空物探测量系统的仪器状况及气象要求。
4、磁日变观测综述用于磁日变观测的仪器设备、收录系统、磁日变站址的选择原则及磁日变观测的有关技术要求。
四、测量仪器及要求简述航空物探测量系统的仪器性能、技术指标。
五、仪器工作要求简述在出队前、开工前、正式起飞前、飞行生产中航空物探测量系统各检测环节的工作程序及技术要点。
六、资料处理及基础图件编制1、资料处理简述测量数据预处理、资料标识工作要求。
2、基础图件编制简述航空物探测量基础图件成图使用的数据处理软件,基础图件编制前的各项改正,提供基础图件的种类。
航空物探对比调研报告

航空物探对比调研报告航空物探对比调研报告一、研究目的随着航空运输业的快速发展,航空物探对比调研旨在比较不同航空公司的物探服务,为消费者提供决策依据,选择最合适的航空公司。
二、调研方法本次调研采用问卷调查的方式收集数据。
将调查对象设定为常常使用航空运输服务的消费者,并邀请他们填写一份关于航空物探服务的问卷。
三、调研结果1. 物探范围根据调研结果,不同航空公司的物探范围并不完全一致。
例如,A公司提供国内航线和国际航线的物探服务,而B公司只提供国际航线的物探服务。
因此,根据出行需求选择合适的航空公司非常重要。
2. 物探费用调研数据显示,不同航空公司的物探费用存在一定差异。
以经济舱举例,A公司的物探费用为100元,而B公司的物探费用为150元,C公司的物探费用为200元。
因此,消费者需要权衡物探费用和服务质量,选择最满意的航空公司。
3. 物探服务质量消费者对不同航空公司的物探服务质量进行了评价。
结果显示,A公司的物探服务质量得分最高,主要体现在物探速度快、准确度高等方面。
B公司的物探服务质量得分居中,物探速度较慢,准确度一般。
C公司的物探服务质量得分最低,物探速度慢,准确度低。
四、评价与建议1. 优势与改进根据调研结果,A公司的物探服务在速度和准确度方面表现更好,消费者普遍对其服务质量较为满意。
B公司在物探费用方面相对较高,在提高服务质量的同时也应适当降低物探费用以提升竞争力。
C公司在物探服务方面存在较大的改进空间,应加强培训和技术投入,提高物探速度和准确度。
2. 客户关怀在调研过程中,部分消费者提到希望航空公司在物探过程中能提供更多的客户关怀,例如提供即时物探进度提醒、提供更快的物探服务等。
航空公司应加强与消费者的沟通,关注消费者需求,提供更加贴心的服务。
3. 服务透明度部分消费者对物探服务的费用和流程表示不了解。
航空公司应增加对物探服务的宣传,提供明确的物探收费标准和流程信息,以提高服务的透明度,减少消费者疑虑。
航空物探与遥感技术在地质找矿中的应用

航空物探与遥感技术在地质找矿中的应用熊盛青(中国国土资源航空物探遥感中心)前言航空地球物理探测,简称航空物探,是地球物理勘探技术与航空技术相结合的一门高新技术,其实质是将航空飞行器作为运载工具,装载地球物理探测仪器在空中完成地球物理信息采集的方法,是一种快速获取并研究地球岩石圈、特别是与地壳有关的多种地球物理场信息(如磁场、电磁场、重力场、放射性场)的方法。
目前常用的航空物探方法有磁、电磁、重力和伽玛能谱测量,构成对地探测技术的重要组成部分。
航空物探是军民两用技术。
航空物探具有效率高、成本较低、便于大面积工作、探测深度较大等优点,是基础性和公益性地质调查、战略性矿产勘查的重要手段,是地质勘查现代化的标志之一。
航空物探在国民经济建设中发挥着重要作用:可为矿产资源与油气调查评价、海洋地质调查、地下水勘查、工程地质和环境调查、基础地质与研究、军事与国防建设提供信息和解释成果。
经过五十多年的发展,已形成具有我国特色的航空物探技术体系(方法理论—仪器研制—系统集成—数据采集—数据处理—数据解释与应用),形成了从海洋到高原全地域覆盖的航空物探作业能力。
我国航空物探技术水平总体上与国际先进水平差距不大。
“十一五”以来,随着矿产资源供需矛盾的突出,进口石油和铁铜等国家急需的大宗矿产品持续不断的大幅度提价,国内兴起了矿产勘查热,利用航空物探方法寻找矿产资源,尤其是铁矿资源的工作又得到蓬勃发展,国家和社会对航空物探的需求迅速增大。
在不少地区展了大规模的高精度航空物探测量工作,同时加大了对航空物探异常的查证力度,异常查证取得了突破性进展,相继发现了一批在全国产生重大影响的铁矿,如辽宁桥头铁矿和弓长岭铁矿、河北迁安铁矿、山东济宁铁矿、安徽泥河铁矿、河南新蔡铁矿、山西呼延庆铁矿、西藏尼雄铁矿、新疆松湖南铁矿和坎苏西铁矿等。
遥感技术是指非接触性远距离的探测技术,通常是指从高空对地球进行观测的综合性技术系统。
按遥感平台分为航天遥感和航空遥感,按光谱分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感。
如何使用测绘技术进行航空物探勘察和数据处理

如何使用测绘技术进行航空物探勘察和数据处理引言:随着科技的不断进步,测绘技术在航空物探勘察和数据处理方面扮演着重要的角色。
在现代社会中,航空物探勘察已成为快速获取目标地区地质地貌信息的一种重要手段。
本文将探讨如何借助测绘技术进行航空物探勘察和数据处理,为相关领域的学者和工程师提供参考。
一、测绘技术在航空物探勘察的应用航空物探勘察是利用航空测量手段,对地球物理场进行探测的技术。
航空物探勘察的主要目标是获取目标地区的地质地貌信息,以实现对地下资源的勘探与开发。
测绘技术在航空物探勘察中的应用主要包括以下几个方面:1. 遥感技术遥感技术利用航空飞行器上的传感器对目标地区进行无接触式观测。
通过获取航空摄影图像、雷达图像等数据,可以获取目标地区的地表形态、植被分布、水文特征等信息。
遥感技术广泛应用于环境监测、土地利用规划、灾害预警等领域。
2. 光学测量技术光学测量技术在航空物探勘察中的应用主要包括摄影测量和激光扫描测量。
摄影测量通过获取航空摄影图像,借助像对解算等方法,还原目标地区的地物三维信息。
激光扫描测量则利用激光束对目标地区进行扫描,获取目标地区的三维点云数据。
这些数据可以用于地形建模、道路设计等领域。
3. 导航定位技术导航定位技术是航空物探勘察中不可或缺的一部分。
通过使用全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS),可以对航空飞行器进行高精度的定位与导航,确保相关数据的准确获取。
导航定位技术在航空物探勘察中的应用范围广泛,包括航线规划、航空摄影等。
二、数据处理在航空物探勘察中的重要性数据处理是航空物探勘察中不可或缺的环节,它包括数据的分析、处理和解译。
数据经过处理后,才能被科学家和工程师用于地质勘探、环境监测等实际应用。
数据处理在航空物探勘察中的重要性主要体现在以下几个方面:1. 数据质量控制数据质量是保证航空物探勘察成果准确性和可靠性的关键。
数据处理可以通过对原始数据的去噪、纠正、校正等操作,提高数据的质量。
航空物探的常青树

航空物探的常青树航空地球物理勘探技术,就是把物理的仪器装载在飞机上面,从空中探测地球的磁场、电磁场、重力场和放射性场等,然后通过对“场”的研究进行地质找矿,还可以进一步研究地球的内部结构,具有宏观、快速、高效、经济、综合、绿色、不受地面条件的限制等特点。
如此高精尖的技术到底用来做什么?事实上,当你需要进行精准的地质制图进而研究大区域构造的时候,当你试图寻找“藏匿”起来的金属矿和其他固体矿藏的时候,当你想在大中华复杂的地质地形中普查石油和天然气的时候??航空物探都是不可或缺的。
从世界范围内来说,航空物探技术并不算稀奇,早在上世纪30年代就已问世。
在我国上世纪50年代也已开展,但技术装备真正实现国产化却直到“十一五”国家“863”计划重大项目“航空地球物理勘查技术系统”和“十二五”国家“863”计划主题项目“航空地球物理勘查技术与装备”的实施才开始。
毫不夸张地说,我国航空物探装备完成从无到有的突破,基本实现国产化,离不开两期“863”项目的负责人――中国国土资源航空物探遥感中心副主任、总工程师,我国航空地球物理勘探技术领域的学科带头人熊盛青。
正是在他的带领下,我国完成了航空物探技术从理论、方法到技术、装备的全面创新,基本实现了国产化。
“我现在50多岁了,不比年轻时候了,周末都要强制休息一天。
”熊盛青说。
话虽如此,现在的他还是每天早到晚走,多挤出时间来工作。
他的办公室里,张贴着团队编制的中国陆域航磁系列图。
有空闲时,他总是盯着这张图去看,每每发现了新问题,有了新想法,就赶紧拿来与团队成员一起琢磨。
这些年,有不少灵感都是这么被他琢磨出来的。
“只要乐在其中,就不觉得累。
”不积跬步无以至千里,能够在航空物探之路上走这么远,离不开他的这股精气神。
一张海报,一种人生熊盛青走上航空物探之路,说起来极具戏剧性。
时光要追溯到熊盛青填报高考志愿前夕,有一天,他偶然在学校的墙上看到一张成都地质学院的招生海报。
海报上赫然两段标语,一为毛泽东作出的指示:“地质工作搞不好,一马挡路,万马不能前行!”一为刘少奇同志的评语:“地质工作者是建设时期的游击队,是社会主义建设的开路先锋!”这张海报瞬间点燃了这个年轻人心底的火焰,果断在志愿表上写下“成都地质学院”。
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航空地球物理勘探摘要航空地球物理勘探aerogeophysical prospecting~aapor'eo 简称航空物探,是物探方法的—种。
它是通过飞机上装备的专用物探仪器在航行过程中探测各种地球物理场的变化,研究和寻找地下地质构造和矿产的一种物探方法。
目录1简介2发展情况3航空磁法4航空放射性法5航空电磁法6航空重力法简介航空地球物理勘探目前已经应用的航空物探方法有,航空磁测、航空放射性测量、航空电磁测量(航空电法)等。
航空物探具有速度快,不受地面条件(如海、河、湖,沙漠)的限制,大面积工作精确度比较均一,可在一些地形条件比较困难的地区工作等优点。
特别是自动控制和电子计算技术的发展,使航空物探综合化,从而提高了航空物探观测数据的计算和整理的速度及解释推断的水平,有力地促进了航空物探的发展。
它的缺点是:对一些异常值较小的异常体反映不够清楚,分辨力要低些;其次是异常体的定位目前还不够十分准确,需要地面物探进行必要的补充工作。
装有专门探测仪器的飞机从空中测量地球各种物理场(如磁场、重力场、导电性等)的变化,从而了解地下地质和矿藏分布情况的作业,简称航空物探。
它是第二次世界大战期间利用遥感技术发展起来的一种快速找矿和地质调查的方法。
主要方法有航空磁法、航空放射性法、航空电法、航空重力法等。
常用的是前两种方法。
航空磁法主要用来勘探具有磁性的矿藏,如磁铁矿。
探矿时的飞行高度一般为50~200米。
航空放射性法用航空能谱仪等测量地球放射性射线强度(如γ射线),以寻找放射性元素矿藏。
飞行高度一般为30~120米。
航空物探与地面探矿方法比较具有一系列优点。
它能克服种种不利地形条件和气候条件的限制,如在高寒地区、陡峭山区、原始森林、沼泽湖泊等人员难以到达的地区寻找矿藏和进行地质调查。
航空物探速度快、效率高、使用劳力少,能在短期内取得大面积区域的探测资料。
利用航空物探还能了解地球物理场在不同高度的变化情况,为解释地质现象和找矿提供更多的信息。
航空物探通常使用低速性能好的小型飞机,飞行速度以150~200公里/时为宜。
对飞机的要求是爬升性能好、转弯半径小、操纵灵活、低空和超低空性能好,以适应复杂的山区、丘陵地形的条件。
飞机上应有便于安装各类探测仪器的部位,保证对不同仪器的磁场、电场、放射性干扰为最小。
飞机上还应装有导航和无线电定位系统,以保证飞机在指定空域作精确的扫描飞行。
用于航空物探的飞机通常需要在结构上进行适当的改装或进行专门的设计。
发展情况运用飞机(或其他飞行器)装载物探仪器在飞行中进行地球物理勘探,简称航空物探。
它的优点是短时间内能在大面积地区上(包括地面难以通行的地区,如沙漠、森林、海洋、高山区等)进行连续的测量,在许多情况下,经济效益高、地质效果好。
缺点是受飞机性能的限制,有些地区难以保证必须的低飞高度;并且需要有导航、定位设备,否则不能把空中测得的数据与地面位置联系起来,详细勘查的精度在很大程度上取决于定位的精确度。
航空物探开始于20世纪30年代。
1936年,苏联用旋转线圈感应式航磁仪进行航空物探,灵敏度约达100纳特。
第二次世界大战中,美国发明了灵敏度近1纳特的磁通门式航空磁力仪,在海上侦察敌国的潜艇,1946年开始用于地质勘探。
1948年,加拿大首先试验航空放射性法成功,美国和英国同年也完成了类似的试验。
1950年,第一台航空电磁仪在加拿大试用成功。
1955年,瑞典和美国相继试验成功新类型的航空电磁仪,各种航空物探方法相继迅速发展。
中国航空物探开始于1953年,首先应用航空磁法,以后陆续增加了航空放射性等方法,不断有新的进展。
航空物探综合站现已进行工作。
(见彩图)航空磁法应用最广的航空物探方法,又称航空磁测或航空磁力勘探,简称航磁。
目前航空磁测用的仪器有两类,一类是测总磁场模数的变化△T,另一类是测总磁场模数变化的梯度。
目前在生产中应用的测总磁场模数变化的仪器主要是核子旋进磁力仪和光泵磁力仪,也有用磁通门磁力仪的(见磁法勘探)。
测总磁场模数变化梯度的是航空磁力梯度仪。
它用距离固定的两个磁力仪探头(如光泵磁力仪探头),同时测量地磁场并记录其差值(即磁力梯度,可测垂直梯度或水平梯度),一般灵敏度约达3×10-4~5×10-4纳特/米。
航空磁法在地质工作中应用较为广泛,用于以下几个方面的地质效果较好。
地质制图和研究大区域构造在大片研究程度很低的地区和海上,可用小比例尺的航空磁测研究地质构造。
许多火成岩和老变质岩都具有磁性。
根据磁异常场的特征可以区分并圈定它们的范围,包括在沉积盖层下伏的部分。
它们的分布、排列、组合有一定的规律,并且常可见到一些线形特征。
例如,串珠状或雁行排列的局部异常,条带形或弧形的异常带,异常带的错动,异常场区域性特征的线形分界线等,据此可以发现或追索各种断裂、断裂带、褶皱构造等,然后划分地质构造单元。
沉积岩一般磁性很小,但其下常有磁性岩体组成基底。
对航空磁测资料进行定量计算,可以算出磁性体顶面距飞机的高度,减去航高,就可得到沉积岩层的估计厚度,从而圈出沉积盆地的范围,并研究它的特点。
找金属矿和其他固体矿藏直接找强磁性矿体(例如磁铁矿)是航空磁法应用的重要方面。
要求发现几十万吨至几亿吨的不同规模矿藏,飞机的飞行高度为几十米到上千米。
有些矿藏虽然不能用航空磁法直接勘探,但可用它快速圈定成矿的远景区,然后进行地面磁测(见磁法勘探)。
普查石油和天然气根据小比例尺磁测研究区域构造和沉积盆地的特点,结合其他资料,可以提出找油的远景地区;在进一步的详细工作中,当条件有利的时候,用航空磁法能圈出控制储油构造的二级构造带;如沉积岩中夹有稳定的磁性岩层,还可直接发现可能储油的构造。
航空放射性法航空物探中应用较早的一种方法,简称航放。
用它直接普查放射性矿藏的效果是显著的。
应用最多的仪器,是闪烁式γ能谱仪和多道能谱仪(见放射性勘探)。
应用较广的是四道能谱仪。
它所测的元素和特征谱线是:钾道40K-1.46 MeV,铀道214Bi-1.76 MeV,钍道208Th-2.62 MeV,总计数道0.4-3MeV。
还有测五道、六道的。
为了使每道都能有足够的灵敏度,晶体体积必须足够大,例如30000立方厘米或更大,从而使测量道能增加到500道以上,并且有微处理机安排分道取样和数据收录。
航放用于找寻放射性矿藏、含放射性矿物的非放射性矿和地质制图。
找各种放射性矿用航空放射性法找寻各类型铀矿、铀-钍矿、钍矿、钍-稀土矿的效果是显著的。
由于放射性强度在空气中随高度按指数衰减,因此要求飞机低飞,航测的有效高度与仪器的灵敏度(晶体的大小)和航速(必需的响应时间)有关,飞行高度一般要求在几十至一百多米。
找非放射性矿有些非放射性矿体含有某些放射性矿物,可根据航放异常找到它们。
例如:稀土、稀有金属,金、银、钨、锡、铝、铝土、汞、磷灰石、磷块岩、多金属、油页岩等。
金伯利岩上放射性强度低,航放可帮助分辨航磁异常。
地质制图按γ辐射的强度只能分辨少数几种岩石。
而γ能谱的数据经过各种改正和换算以后,可以得出地表物质中几种放射性物质(钾、铀、钍)的百分比含量,从而可分辨各种岩石和进行地质制图。
因为迄今发现的有工业价值的铀矿,都在“高铀区”或其边缘,用带大晶体的γ多道能谱仪先以较宽的线距(5~8公里)和较高航高(120~150米)圈出“高铀区”,它鉴别铀、钍含量变化的能力可达1~2ppm,然后在最有远景的地段布置大比例尺普查的航放工作。
航空电磁法简称航电。
主要是音频电磁法,仪器有几十种,可以有多种分类法,如果按工作原理结合工作特点可分为以下6类。
硬架式和直升飞机电磁系统飞机上带有发射器,发射连续电磁波(一次场),另有接收器,用补偿法去掉所接收到的一次场,接收从地面导体感应产生的二次场。
一般把发射和接收线圈固定在硬架上,为取得更大的探测深度,二者相距要尽可能远,因此安装在飞机的头尾或机翼的两端。
若用直升飞机,则采用特制的拖吊式大吊舱(长至 9米),在其两头安放发射、接收线圈,称为直升飞机电磁系统,它可在山区作低飞勘探。
测量与一次场同相(实)和异相(虚或正交)分量。
为提高找矿效果,可同时发射和接收几种频率的电磁波。
发射线圈和接收线圈有水平的或垂直的,或二者兼有,加上它们不同的组合方式,可以有许多变型,根据不同的探测目标和条件选用。
异相(虚分量)系统工作原理与上类同。
由于异相分量不受发射、接收线圈距离变化的影响,只测异相分量时,可将接收线圈远远拖出机外(100米或更多)以加大探测深度。
缺点是不能测同相分量,常用多个频率工作来弥补。
瞬变脉冲 (INPUT)和瞬变相关(COTRAN)系统为避免一次场的干扰,在一次场(脉冲波)发射时不作测量,而测一次场断开后二次场衰减的情况(按一定时间间隔分道取样),称为瞬变脉冲系统,又称时间域系统。
为取得足够强的响应,必须用比上两类大得多的发射场强,仪器也较复杂。
但由于这一系统探测深度大和便于分辨地表导电层的干扰,仍得到广泛的应用。
为将频率域和时间域的优点结合起来,现正试验用富含多种频率谐波的波形发射脉冲波,在发射时和断开后都进行接收测量,从发射与接收波形之差,检出有用信息,并与各种地质体模型的典型响应用计算机进行相关处理,提出推断意见,这就是“瞬变相关”系统。
甚低频和天然音频电磁系统甚低频 (VLF)和天然音频电磁系统 (AFMAG) 飞机不带发射装置,只带接收装置,称为被动式系统,是用世界各地的甚低频(超长波)导航台或远处雷电作为一次场源。
也有用长波台或广播电台的长波和中波系统的。
因所测参数不同,可分为电相位、无线电相位、测磁等方法。
这种电磁系统的成本最低,但它对不大的良导体(矿体)的反映时常比对大块的导体(如含水的断裂带、电阻率低的岩石)的反映弱,所以通常只作为找矿的辅助手段,或用于找水和地质制图。
由于电磁波的趋肤效应,甚低频所能反映的只是地表下数十米内的电磁性差异,中波反映的只几米。
天电法则因天电的规律较复杂,使用受到限制,应用不广泛。
无限长导线法和土莱尔系统无限长导线法(Б.Д.К.) 和土莱尔(Turair)系统在地面布设一长导线(10公里以上)或一个大线圈(每边长数公里)发射一次场,在空中用小型直升飞机在其附近测实、虚分量或振幅、相位梯度,实为半航空法。
由于紧贴地面用大功率发射,探测深度可较大。
缺点是长导线或大线圈布设的工作量太大。
超导电磁系统一个线圈既作发射用又作接收用。
二次场的响应表现为线圈电阻的微弱变化。
这种微弱变化只有在线圈本身处于超导状态而电阻很小时才有可能被检测出来。
它可以避免上述各种发射和接收线圈间的许多复杂关系,且电耗小。
但超低温技术复杂,还处于试验阶段。
应用航空电磁法常用于找寻良导性矿体、地质填图、找地下水,以及分辨航磁异常。