一种用于瞬变电磁法动态测量的磁偶极装置及其测量方法

1.一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，应用于一种用于瞬变电磁法动态测量的磁偶极装置，其特征在于，用于瞬变电磁法动态测量的磁偶极装置包括收发分离设置呈垂直磁偶极子结构的发射装置和接收装置；所述发射装置包括发射机和发射线框，所述发射机设于所述发射线框；所述接收装置包括接收机和接收线框，所述接收机设于所述接收线框；所述发射装置和所述接收装置均设有形成便携式背负结构的背板；所述发射线框和所述接收线框分别集成有定位感知单元、惯性测量单元和磁传感单元；方法包括：基于勘探需求，设定发射电流幅值I、发射频率F、采集起始时刻T0、单次发射时长T及采集间隔ΔT；由两名操作员分别背负发射装置与接收装置，通过背板固定于背部；两名操作员沿测线方向以预设间距同步行进；发射机控制发射线框产生瞬变电磁激励信号，接收机同步采集接收线框的感应信号；通过发射线框与接收线框集成的定位感知单元、惯性测量单元及磁传感单元，实时获取线框的位置坐标、倾角、方位角及俯仰角；接收机对采集的感应信号进行归一化处理，生成瞬变电磁衰减数据，并与运动参数关联存储；通过外部终端实时显示衰减曲线及地球物理反演结果；方法还包括：获取目标勘探区域，基于地质构造特征，划分高导区域、低阻区域及干扰源区域；根据所述区域划分结果，确定高导异常区域与低阻区域；根据所述高导异常区域，提取第一地质电性特征参数集；根据所述低阻区域，提取第二地质电性特征参数集；基于预设干扰关联因素，筛选所述第一地质电性特征参数集，得到第一干扰关联因子；基于所述第二地质电性特征参数集，筛选得到第二干扰关联因子；根据所述第一干扰关联因子与所述第二干扰关联因子，划分第一测量区域和第二测量区域；获取划分结果，基于所述划分结果动态调整磁偶极装置的发射参数和接收参数。 2.根据权利要求1所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述背板与所述发射线框或接收线框之间通过连接杆连接，所述连接杆将所述背板与所述发射线框，或将所述背板与所述接收线框固定呈垂直展开状态或将发射线框或接收线框折叠与背板贴合。 3.根据权利要求1所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述定位感知单元为RTK定位模块，用于实时获取所述发射线框或所述接收线框的经纬度及高程坐标；所述惯性测量单元包括用于测量所述发射线框或所述接收线框的线性加速度的三分量加速度计及用于测量所述发射线框或所述接收线框的角速度的三分量陀螺仪，结合传感器融合算法确定倾角及俯仰角；所述磁传感单元为三分量磁阻传感器，用于测量地磁场矢量，得到方位角；所述发射装置或所述接收装置基于所述定位感知单元、惯性测量单元和磁传感单元的测量数据，生成包含位置坐标、倾角、方位角及俯仰角的运动学参数集。 4.根据权利要求3所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述发射机以预设起始时刻T0、发射时长T、间隔时间ΔT、电流幅值I及频率F为参数，生成周期性电流脉冲序列，第n次发射时间区间为[T0+(n-1)(T+ΔT)，T0+(n-1)(T+ΔT)+T]；所述接收机执行数据采集的采集时间区间与发射时间区间严格对齐；对采集的时域信号进行归一化处理，得到瞬变电磁衰减数据；将所述瞬变电磁衰减数据与运动学参数集发送至外部终端。 5.根据权利要求1所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述第一地质电性特征参数集包括第一地层电阻率分布参数和第一环境噪声强度谱；所述基于预设干扰关联因素，筛选所述第一地质电性特征参数集，得到第一干扰关联因子；基于所述第二地质电性特征参数集，筛选得到第二干扰关联因子，包括：所述预设干扰关联因素包括针对高导异常区域的地层噪声耦合特性、装置运动姿态变化对信号的影响以及针对低阻区域的多路径传播特性、电磁波相位畸变特性；根据高导异常区域的电磁干扰强度和背景噪声分布特征，从第一地质电性特征参数集中提取地层噪声耦合权重，所述地层噪声耦合权重基于所述第一地层电阻率分布参数和第一环境噪声强度谱计算得到；根据磁偶极装置在勘探过程中的运动姿态数据计算得到装置运动姿态干扰系数，获得第一干扰关联因子；根据低阻区域的多路径传播数据，从第二地质电性特征参数集中提取多路径干扰传播衰减系数；根据低阻区域的电磁波相位延迟及量化误差，从第二地质电性特征参数集中提取电磁波相位畸变因子，获得第二干扰关联因子。 6.根据权利要求5所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述根据所述第一干扰关联因子与所述第二干扰关联因子，划分第一测量区域和第二测量区域，包括：根据所述第一干扰关联因子和所述第二干扰关联因子，将地层噪声耦合权重和多路径干扰传播衰减系数作为高导异常区域的划分依据；将所述装置运动姿态干扰系数和电磁波相位畸变因子作为低阻区域的划分依据；通过克里金插值法将所述第一干扰关联因子和所述第二干扰关联因子的空间分布转换为连续的概率场；基于所述概率场的分布差异，结合预设的噪声耦合权重阈值以及预设的姿态干扰系数阈值，动态划分高导异常区域与低阻区域的边界，形成第一测量区域和第二测量区域。 7.根据权利要求5所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，磁偶极装置的发射参数和接收参数的动态调整包括：发射参数调整规则：根据所述地层噪声耦合权重优化发射线圈的发射电流强度和频率，或，根据所述装置运动姿态干扰系数调整发射装置的运动姿态校正策略；接收参数调整规则：基于所述多路径干扰传播衰减系数优化接收线圈的采样率和滤波阈值；或，通过所述电磁波相位畸变因子校正接收信号的相位补偿算法；根据调整后的参数生成动态协同指令，控制磁偶极装置执行测量任务。 8.根据权利要求7所述的一种基于磁偶极装置的瞬变电磁法动态协同测量方法，其特征在于，所述获取划分结果，基于所述划分结果动态调整磁偶极装置的发射参数和接收参数，具体包括：在所述第一测量区域，优先优化发射参数以降低地层噪声耦合影响；在所述第二测量区域，优先优化接收参数以抑制多路径传播和相位畸变。