喜迎十九大

地质调查向党的十九大献礼:科技创新引领航空物探发展

作者:安战锋 发布时间:2017-10-18

近年来,航空物探调查实现巨大转型的,实现了从过去注重单一测量方法到综合测量方法的重大转变,实现了以固定翼搭载为主向以直升机搭载为主的重大转变,实现了以矿产调查为主向以矿产、油气、环境等综合调查为主的重大转变,实现了以内陆地形为主向以深海、高原、沙漠、高山等各种地形开展航空物探调查的重大转变。而这一切的转变,都离不开多年以国家863重大项目为引领的科技创新,离不开支撑建设世界一流新型地质调查局的目标。

一、科技创新拓展航空物探调查手段

以单一的航磁测量手段起家,在不断的学习探索和经验积累中,航遥中心始终不忘自主科技创新。多年的积累,中心探索出以氦光泵磁力仪为核心的磁场测量仪器,形成了以航磁技术为主的国际领先的科研团队,在国际航空物探领域拥有了重要地位。

经过近60年的不断发展,特别是以“十一五”以来,以国家863项目为引领,航磁全轴梯度、航空磁电放、航磁三分量、航空重力等国际先进水平测量设备的自主研发,更是把中心的科研调查水平推向世界前沿。目前中心除了可以开展航磁及航磁全轴梯度调查外,还可以同时开展航空电/磁、航空磁/放射性,航空磁/重、航磁梯度/放射性等各种组合综合测量, 并开创了在国内使用航空重力开展矿产资源调查的先河。这些综合航空物探调查手段的应用,积极拓展了中心航空物探调查手段,综合调查能力显著提高,成为和国际同步的拥有综合调查手段的专业技术队伍。

目前,中心承担的航空物探调查项目,除航磁外,航空磁/放、航空磁/重、航空电/磁等多参量综合勘察已经占主导地位,更重要的是,航空重磁综合调查任务占据了年度调查任务的半壁江山。

没有科技创新,就无法实现综合调查手段的普及。

二、科技创新提高航空物探调查水平

以往的航空物探调查主要以小比例尺调查为主,几十年来的不断耕耘,1:100万比例尺、1:50万比例尺以及1:20万比例尺的航空物探调查基本覆盖,这些小比例尺的航空物探调查,对于早期国家对于地质矿产的调查应用做出了积极贡献。

随着国家建设的快速发展,矿产资源的需求不断增加,小比例尺航空物探调查已经不能适应实际需要。以往使用相对单一的搭载平台,运-5、运-11、运-12等,随着大比例尺精细化调查的需要,更加有效的搭载平台的需求迫在眉睫。

新的搭载平台的应用,对航空物探调查提出了新的要求。三维空间的磁补偿如何计算?各仪器之间相互干扰如何去除?飞机平台产生的电磁与磁干扰如何去除、飞机改装多学科综合技术如何满足适航要求?等等这些难题挡在面前。

从飞机干扰场的理论模拟开始,到电器元件之间复杂电磁干扰的综合测试,再到改装方案的提出,在经历了无数次的失败之后,终于攻克了多重难关。这其中,创新的思维模式拓展技术的进步,我们实现了从理论到实践的重大跨越,完成了从单一搭载平台到多类型搭载平台的华丽转身,飞行平台实现了多样化。在继续应用小型固定翼飞机的同时,大量使用可以开展精细测量的直升机、适合海域测量的水陆两用飞机、无人机、高原飞机等飞行平台。

新型搭载平台的广泛应用,配合最新自主研发的高精度的导航定位系统,使得高精度大比例尺航空物探调查成为可能并快速推广应用,航空物探调查在应用1:5万比例尺调查为主的同时,1:1万、1:5000等大比例尺更高精度航空物探测量随之展开,为深地、深海、深空工程的开展奠定了基础。

目前中心以直升机为搭载平台的航空物探调查项目达到7个,占全年子项目的53.8%。

没有科技创新,就无法实现航空物探调查水平的提高。

三、科技创新拓展航空物探服务领域

航空物探调查能力的提高,经历了一个不断学习和经验积累的历程。航空物探调查的领域,也经历了一个从单一到综合的过程。

为了满足国家建设快速发展对于以铁为主的资源需求,以往的航空物探调查,把对于铁及铁多金属矿的调查,作为主要调查目标。经过几十年航空物探工作,在国内发现了大量的铁矿资源,有力支撑了国家的快速发展的建设需求。

近年来,国家对于铁矿资源的需求呈现萎缩趋势,而对于油气、铀矿等资源的需求不断提高,航空物探面对国家需求开始新的调整。在调查领域的设置上,主动适应国家能源资源新需求,在开展铁矿资源调查的同时,不断拓展油气资源调查、铀矿资源调查、水资源调查、环境资源调查评价等领域,使得以过去单一的调查领域实现多元化,并取得了丰硕的成果。2017年,在中心开展的航空物探调查项目设置上,13个调查项目中,有12个为油气、铀矿、环境等综合调查,占到了总项目的92.3%。

调查领域的不断拓展,需要不断提高的数据处理和解释应用专业人才队伍和工具。以国家863计划为基础的项目研发,通过十年的努力,开发出具有国际水平的数据处理和解释软件,并在全国范围内广泛推广应用,显著提高了我国自主航空物探数据处理和解释水平,为国家新的资源能源调查应用做出了卓越贡献。

没有科技创新,就没有航空物探应用领域的重大拓展。

四、科技创新研提升我国航空物探装备研发应用能力

新中国建立之初,航空物探在国内属于空白,为了服务于新中国的建设,科技工作者师以苏联,开始了步履蹒跚的磁场调查和应用。几十年的发展,以航遥中心为引领的国内航空物探调查领域,开发并不断提高航磁调查设备研发和应用水平,到上世纪80年代,我国航磁设备的研发水平达到了国际领先并出口国外。

经过十年的努力,以航遥中心为主的航空物探研发团队,成功研发出航磁全轴梯度勘查系统、航磁三分量测量系统、航空伽玛能谱勘查系统、航空重力勘查系统、航空TEM勘查系统等多项具有国际先进水平的航空物探新设备,部分设备达到国际领先水平,使得我国航空物探仪器研发应用领域在国际上占有重要一席。

我国航空物探装备水平的显著提高,使得我国航空物探调查区域不断扩展,从平原到山区、从陆域到海洋,甚至于世界屋脊的青藏高原,实现了复杂地形全覆盖。

目前,正在开展的航空物探调查,涵盖固定翼飞机、直升机共计5种机型,适合高原、复杂山区、丘陵、戈壁、海上全地形飞行。实现了空中国王350ER高原型固定翼航空重磁集成改装并成功用于羌塘盆地调查,实现航磁三分量系统在运十二飞机改装并完成试验飞行,实现全国产化无人值守航空重磁遥综合勘察系统飞机改装与试验飞行,完成的航重水陆、陆地、航磁三分量、航磁全轴梯度、航空磁电放、航空重磁遥等航空物探综合测量系统并全部用于地质调查中。

没有科技创新,就没有航空物探设备研发水平的提高。

几十年来,航空物探遥感中心在科技创新的征途上,迎难而上,勇于创新,创造了一个又一个新的科技成果,为建设国际一流地质调查局,为国家建设和民族振兴做出了积极贡献。

科技创新,已经成为航遥中心建设和发展的动力,中心将以60华诞为新的起点不断开拓创新,积极致力于我国航空物探的探索和发展,持续推动我国航空物探应用和调查走向世界。

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