There is a clear demand to increase detection depths in the context of raw material exploration programs. Semi-airborne electromagnetic (semi-AEM) methods can address these demands by combining the advantages of powerful transmitters deployed on the ground with efficient helicopter-borne mapping of the magnetic field response in the air. The penetration depth can exceed those of classic airborne EM systems because low frequencies and large transmitter-receiver offsets can be realized in practice. A novel system has been developed that combines high-moment horizontal electric bipole transmitters on the ground with low-noise three-axis induction coil magnetometers, a three-axis fluxgate magnetometer, and a laser gyro inertial measurement unit integrated within a helicopter-towed airborne platform. The attitude data are used to correct the time series for motional noise and subsequently to rotate into an earth-fixed reference frame. In a second processing step, and as opposed to existing semi-AEM systems, we transform the data into the frequency domain and estimate the complex-valued transfer functions between the received magnetic field components and the synchronously recorded injection current by regression analysis. This approach is similar to the procedure used in controlled-source EM. For typical source bipole moments of 20–40 kAm and for rectangular current waveforms with a fundamental frequency of approximately 10 Hz, we can estimate reliable three-component (3C) transfer functions in the frequency range from 10 to 5000 Hz over a measurement area of $4\times 5{\mathrm{km}}^2$ for a single source installation. The system has the potential to be used for focused exploration of deep targets.

中文翻译：

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DESMEX：半机载电磁勘探的新型系统开发

在原材料勘探计划的背景下，显然存在增加检测深度的需求。半机载电磁（semi-AEM）方法可以通过将部署在地面上的强大发射器的优势与空中磁场响应的直升机直升飞机测绘相结合来满足这些需求。穿透深度可以超过传统机载EM系统的穿透深度，因为在实践中可以实现低频和较大的收发器偏移。已开发出一种新颖的系统，该系统将地面上的高力矩水平双极电子发射器与低噪声三轴感应线圈磁力仪，三轴磁通门磁力仪和集成在直升机拖曳机载激光陀螺惯性测量单元中的传感器相结合平台。姿态数据用于校正运动噪声的时间序列，然后旋转到固定的参考系中。在第二个处理步骤中，与现有的半AEM系统相反，我们将数据转换到频域中，并通过回归分析估计接收磁场分量与同步记录的注入电流之间的复数值传递函数。此方法类似于受控源EM中使用的过程。对于典型的20–40 kAm的源双极矩以及基本频率约为10 Hz的矩形电流波形，我们可以在测量范围为10至5000 Hz的频率范围内估计可靠的三分量（3C）传递函数。在第二个处理步骤中，与现有的半AEM系统相反，我们将数据转换到频域中，并通过回归分析估计接收磁场分量与同步记录的注入电流之间的复数值传递函数。此方法类似于受控源EM中使用的过程。对于典型的20–40 kAm的源双极矩以及基本频率约为10 Hz的矩形电流波形，我们可以在测量范围为10至5000 Hz的频率范围内估计可靠的三分量（3C）传递函数。在第二个处理步骤中，与现有的半AEM系统相反，我们将数据转换到频域中，并通过回归分析估计接收磁场分量与同步记录的注入电流之间的复数值传递函数。此方法类似于受控源EM中使用的过程。对于典型的20–40 kAm的源双极矩以及基本频率约为10 Hz的矩形电流波形，我们可以在测量范围为10至5000 Hz的频率范围内估计可靠的三分量（3C）传递函数。我们将数据转换到频域，并通过回归分析估计接收到的磁场分量与同步记录的注入电流之间的复数值传递函数。此方法类似于受控源EM中使用的过程。对于典型的20–40 kAm的源双极矩以及基本频率约为10 Hz的矩形电流波形，我们可以在测量范围为10至5000 Hz的频率范围内估计可靠的三分量（3C）传递函数。我们将数据转换到频域中，并通过回归分析估算接收到的磁场分量与同步记录的注入电流之间的复数值传递函数。此方法类似于受控源EM中使用的过程。对于典型的20–40 kAm的源双极矩以及基本频率约为10 Hz的矩形电流波形，我们可以在测量范围为10至5000 Hz的频率范围内估计可靠的三分量（3C）传递函数。$4\times 5{\mathrm{公里}}^2$用于单源安装。该系统有潜力用于深度目标的重点探索。