航空物探现状及展望.docxVIP

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。它是通过飞机(飞行器)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。目前常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)以及航空重力调查等四类。

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资源调查评价、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。

在航空物探仪器性能不断提高的前提下，合理地选择及运用不同的飞行器，对航空物探测量工作的顺利开展并取得良好效果起到至关重要的作用。

我国航空物探飞行平台基本以固定翼飞机为主，少量采用直升机。近年来随着通用航空产业的发展及户外极限运动的兴起，航空物探不断尝试应用无人机、动力滑翔翼、热气球、飞艇等方式开展工作，也取得了一些成果。

1固定翼平台航空物探(磁、电、放、重)

使用固定翼飞机开展各种航空物探工作是该领域最广泛也是最成熟的。我国的航空物探开始于1953年，首先是应用航空磁法，此后陆续引进、发明并成功运用了航空放射性、航空电磁法，后来又引进了航空重力测量(尚未实现国产),不断有新的进展，这些航空物探都是首先从固定翼飞机选型开始的。国内迄今为止，在航空物探测量中选择的固定翼机型较多的有:运5、运8、运11、运12、赛斯纳208、安12、奖状Ⅱ、双水獭6等。近年来运用运12机型开展的工作最多。

固定翼飞机作为多种航空物探技术的首选飞行平台，其优势主要表现在以下几方面。

第一，固定翼飞机具更大的有效载荷。航空物探不仅需要承载飞行员及空中仪器操作员、飞行必须的航空燃油等重量外，还需要搭载各种航空物探仪器。根据需要开展的航空物探方法不同，所集成的仪器或仪器组合也不同。航空物探系统仪器的重量从几公斤到几百公斤不等，现航磁仪最轻可达到2kg，而航空电磁、航空伽马能谱以及航空重力仪器通常在200～400kg之间，而且为了同时得到多种地球物理参数，往往需要同时开展多参数测量，这就需要搭载两种甚至多种仪器，组合系统的仪器总质量往往在200～500kg之间。固定翼飞机往往能有效地保证这些载荷。现今国内多参数航空物探测量开展得最多也最成熟的主要有航空磁、放勘查系统、航空电、磁勘查系统、航空电、磁、放勘查系统等。

第二，仪器安装及飞机改装较容易且方案多。?

固定翼飞机往往具有较大的内部空间，对安装航空物探仪器主机系统及相关仪器组件等较为灵活。除航空物探仪器主机外，探头(如航磁探头、航电发射和接受线圈、伽马能谱晶体等)，雷达高度仪，GPS导航天线等设备也需要安装在飞机主体外部，且需要避开飞行过程中产生的涡旋电磁干扰，如涡扇或桨扇等产生的电磁流。

第三，飞行姿态稳定，飞行速度较低，适应低空飞行。无论针对何种类型的航空物探测量，保持飞行姿态稳定或缓慢流畅的变化对保证飞行质量都是至关重要的。而无论是涡扇或桨扇型的固定翼飞机，其飞行姿态都较稳定，飞行中的俯仰、倾斜以及侧摆等姿态变化小且改变速度慢，这能有效地抑制飞行突变引起的

就地起降，不需要到固定的机场，能够根据工作进度不断的变换基地，减少不必要的航程开销，提高效率。特别是在重点区域开展小面积的大比例尺高精度测量方面优势尤为明显。

但直升机平台也存在不足之处，如整体空间小、干扰强、高频震动剧烈等，发动机、主桨及尾桨的干扰基本覆盖了整个机身，可提供的仪器安装方案少，如航磁探头主要固定在向前伸出主桨范围的特殊硬质探杆前端，也有少数采用拖挂方式安装(多要求拖挂长度在30m以上)。直升机型吊舱式时间域航空电磁系统的发射与接收线圈吊挂长度多要求在50m以上，以减少发动机和主桨的干扰。此外，直升机的单次航程相对较短，在开展大面积勘查任务时，长距离测线往往需要分成几段多次完成。这些不足在测量数据上表现为数据噪声较大、数据处理及调平工作量加大等。

3无人机平台航空物探(磁、放、电)

近年来，随着军用无人机的不断成熟，通用无人机技术也不断出现并逐渐发展成熟。由于具有重量轻、无人驾驶、耗资低等优势，无人机迅速广泛地应用到各行业当中。鉴于其无人员伤亡、费用低、效率高等特点，以及可预期的高精度数据、低噪声水平、高空间分辨率的优势，无人机航空物探系统的研发与应用日益受到广大航空地球物理从业者的关注，如英国Magsurvey公司于2003年研发了PrionUAV航空磁测系统，Fugro公司于2005年成功试验了Georanger