河南省桐柏縣位于大別山成礦帶，是金屬和多金屬礦產(chǎn)有利成礦區(qū)。但當?shù)氐牡匦螐碗s，山體上植被茂盛，地面勘查十分困難。2011年底，吉林大學的師生四人來這里開展地面勘查工作，每隔150米設置一個探測點，結(jié)果兩天才探測了4個點，總共不到0.6公里。而對我國研制成功的第一套直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)來說，如果天氣條件允許，一天就能探測300公里，極大地提高了找礦速度。

　　航空電磁 直追國際先進技術

　　2012年初，國家高技術研究計劃(863計劃)重大項目的“吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統(tǒng)開發(fā)集成”課題組(課題編號：2006AA06A205)研制的具有我國自主知識產(chǎn)權的直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)在河南省桐柏縣首次試飛成功，它是我國第一套吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統(tǒng)，具有探測深度大、高靈敏度、分辨率高等優(yōu)點，不僅填補了國內(nèi)空白，而且達到國際同類先進勘查系統(tǒng)的技術水平。

　　相對于頻率域航空電磁系統(tǒng)而言，時間域航空電磁系統(tǒng)要“長時間”向地下發(fā)射電磁場，并在瞬間關斷，長時間接收來自地下地質(zhì)體針對發(fā)射電磁場的變化而形成的電磁響應，達到探測地下地質(zhì)體的目的。自主研制的直升機時間域航空電磁系統(tǒng)技術指標先進，電磁發(fā)射線圈直徑12m;自主研發(fā)的發(fā)射電流峰值達500A，發(fā)射磁矩峰值達250000Am2，信號最高采樣率達200KHz(24位精度)，采用多通道數(shù)字收錄、多頻發(fā)射技術等，探測深度可達300~500m，大大優(yōu)于頻率域系統(tǒng)100～150m的探測深度，系統(tǒng)主要技術指標達到當前國際同類產(chǎn)品的先進水平。

　　利用直升機作為航空電磁勘查系統(tǒng)的平臺，充分體現(xiàn)了航空地球物理勘探的快速高效、機動靈活的特點。研制的系統(tǒng)探測深度大、精度高，能夠滿足我國復雜地形條件下深部找礦的需求，具有廣闊的應用前景。該系統(tǒng)的研制成功打破了歐美等國家的技術壟斷，對于我國尋找深部高品位、大規(guī)模礦床，降低重要礦種的對外依存度具有重要的意義。

　　艱難起步 書寫科技報國篇章

　　本世紀初，國外直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)發(fā)展迅速，一些國外公司的系統(tǒng)已較為成熟。在加拿大、澳大利亞、南美、非洲等地已經(jīng)使用該方法發(fā)現(xiàn)了大量的大中型多金屬礦，特別是VMS礦床。

　　在這一領域，西方國家占據(jù)著領先地位，在技術上采取封鎖的策略并拒絕將設備出售給我國。隨著我國礦產(chǎn)資源的勘查開發(fā)程度不斷提高，在地表和淺地面發(fā)現(xiàn)新礦床的難度不斷增大，需要盡快裝備探測深度大、分辨率高、找礦效果好的新型快速勘探系統(tǒng)。國家的需要就是我國科技人員的使命和立志報國的不懈追求。

　　為了更好地了解國外航空物探新方法、新技術進展，確定我國航空物探發(fā)展的方向和戰(zhàn)略，2004年中國地質(zhì)調(diào)查局科技外事部在“物探技術在新領域的應用研究”研究項目中下達了一項任務，即調(diào)研國外航空物探技術，提出發(fā)展我國航空物探的戰(zhàn)略。

　　項目科研人員針對我國的勘查技術現(xiàn)狀和需求，收集了大量國外相關單位和公司的航空物探資料和信息，為后來國家863計劃重大項目“航空地球物理勘探技術系統(tǒng)”的設立奠定了堅實的技術基礎。研究人員對國外已投入商業(yè)使用的吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統(tǒng)進行了比較，提出了國內(nèi)強強聯(lián)合為主，爭取與國外合作為輔，開發(fā)先進實用的吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略，努力實現(xiàn)我國在該勘查技術系統(tǒng)上零的突破。

　　2006年，經(jīng)過中國國土資源航空物探遙感中心和吉林大學聯(lián)合申請，2007年，科技部同意在國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)中設立“吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統(tǒng)開發(fā)集成”課題，并于2008年正式啟動。

　　為加強對課題的管理，確保課題總體目標的實現(xiàn)，在課題進入實施階段后，課題組設置了相應的管理機制。按照科技部和國土資源部的相關規(guī)定，從事課題研究工作的各個單位接受科技部、國土資源部、中國地質(zhì)調(diào)查局的領導。課題由中國國土資源航空物探遙感中心負責并全面組織實施。對課題任務(子課題)進行了分工，明確各子課題的職責。課題經(jīng)過“十一五”期間的研究，聯(lián)合了國內(nèi)在直升機時間域航空電磁勘查研究領域的中堅力量，優(yōu)勢互補、攻堅克難，形成了我國第一個集理論研究、技術創(chuàng)新、工程實踐、野外生產(chǎn)應用等能力于一身的直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)科研及試驗應用的開發(fā)創(chuàng)新團隊。團隊中既有博學的老教授，也有銳意進取的青年骨干，既有理論造詣極深的博士，也有實踐經(jīng)驗豐富的工程師。

　　科研工作是辛苦而繁重的，每一個小小進步的背后都是科研人員無盡的汗水與辛勞。由于課題在國內(nèi)屬首次開展研究，基礎薄弱，可供參考的背景資料少之又少，為了盡快推進課題的研究進度，課題組人員群策群力，積極提出各種建議。課題研發(fā)的系統(tǒng)直徑10多米，占地大、對電磁干擾敏感，為保證試驗的順利進行，研發(fā)之初，課題組集體到某郊區(qū)進行封閉式開發(fā)。由于位置偏遠、生活設施不完善，課題組自己帶去了鍋碗瓢盆等基本生活用品，在那里開始了“研究生活”。遠離城市的日子是清靜而單調(diào)的，課題組的所有人員相互支持，相互鼓勵，在辛苦的科研生活之外尋找簡單的樂趣。白天大家集中在一起時而熱烈的討論、時而冷靜的沉思，晚上在清澈的月光下，大家放下一天的辛勞輕松地聊天。在那里，你既能看到眼鏡后面緊縮的眉頭，也能聽到微風之下爽朗的笑聲;既能看到研究人員查找問題時認真嚴肅的面孔，也能看到他們偶爾揮舞著大勺炒菜的身影。工作之余，研究人員也積極豐富自己的生活，大師傅在郊區(qū)的空地上種上了蔬菜，大家一起施肥澆水;在網(wǎng)絡緊張的日子里大家開始了貨真價實的“偷菜”生活。廚房師傅還從家?guī)硪粭l小黃狗給大家看門，大家親切地稱它為“威特姆”，而這正是大家對共同努力研發(fā)系統(tǒng)最初的稱呼。

　　一舉高飛 四年辛勞成果豐碩

　　試驗飛行是整個課題成敗的關鍵，也是課題所有人多年研究成果真正接受考驗的時刻。當直升機旋翼開始轉(zhuǎn)動，當親手做出的系統(tǒng)在遙遠的天際消失，所有人的心中都滿含著激動?？蒲腥藛T在簡易的帳篷中反復檢查各個參數(shù)的設定，反復推敲著每一個細節(jié)，課題負責人在帳篷外貌似平靜地看著遠方，所有人的心中都在掛念著，像父母掛念遠行的兒女。飛機回來一落地，所有人都沖上去檢查系統(tǒng)、校驗數(shù)據(jù)，當看到一切正常時，大家都輕松地舒了一口氣，露出了久違的笑容。

　　由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、功能眾多，僅是儀器系統(tǒng)正常工作還遠不能滿足要求。大家都知道，能夠真正找到礦產(chǎn)、真正能夠“透視地球”才是這些年工作的最終目的。首飛的結(jié)果是成功的，但是科研人員并不滿足，在對數(shù)據(jù)進行地毯式的檢查與分析之后重新調(diào)整系統(tǒng)的各項參數(shù)，使之達到更好的效果。經(jīng)過一次次改進，一次次調(diào)整，所研發(fā)的系統(tǒng)也像一個幼苗一樣逐步成長，達到了最初的設計指標。

　　直升機時間域航空電磁系統(tǒng)的飛行是一個非常復雜的過程，尤其是所研發(fā)的系統(tǒng)吊艙要采用軟繩索懸掛在距離飛機45米遠的下方，起飛降落都是特別大的難題。為此課題組聘請了經(jīng)驗豐富的飛行員駕駛飛機，為了確保安全，每次的起飛與降落都安排了專門的技術人員在地面進行實時的觀察指揮，技術人員根據(jù)飛機上升、懸停、下降等操作設計了專門的手勢，保證飛行員能根據(jù)地面觀察的結(jié)果快速調(diào)整飛行狀態(tài)。

　　經(jīng)過試驗、改進，再試驗、再改進，我國自主研發(fā)的直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)終于獲得了成功，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、異常反應明顯，科研人員的努力最終變成了臉上滿意的微笑。

　　經(jīng)過課題組人員4年的不懈努力，課題組完成了規(guī)定的勘查系統(tǒng)研制開發(fā)任務。獲得多項技術專利、有多項技術創(chuàng)新成果、解決了許多關鍵技術難題，實現(xiàn)了課題預期的任務目標。在科技部和國土資源部組織的課題成果驗收時，專家組給予“填補國內(nèi)空白、總體接近國際先進技術水平”的高度評價。

　　再接再厲 而今邁步從頭越

　　課題研究成果已在河南桐柏縣獲得試驗應用，并取得良好的探測效果，經(jīng)過對比試驗研究，其結(jié)果與相同類型國外最先進系統(tǒng)的探測結(jié)果基本一致。

　　大比例尺、大探測深度、高分辨率直升機時間域航空電磁系統(tǒng)在我國具有廣闊的應用前景，課題研究成果將在我國礦產(chǎn)勘查、地下水勘查、海侵勘查、環(huán)境評價等方面發(fā)揮重要作用。它能極大地加快勘查速度，成百倍地提高效率，節(jié)省大量人力資源，而且還能夠提升行業(yè)的技術創(chuàng)新能力，產(chǎn)生更多的社會和經(jīng)濟效益;在一些地面無法開展大深度電磁探測的地區(qū)能夠不受限制地完成勘查工作。它將成為我國地質(zhì)找礦的又一個有力的方法和手段，必將在國家找礦戰(zhàn)略突破行動中發(fā)揮重要作用。

　　已有的辛勞隨風而去，已有的成績都成往事，科技創(chuàng)新永無止境，沒有頂點?！靶坳P漫道真如鐵，而今邁步從頭越”，勘查系統(tǒng)剛剛研制出來還有許多研究工作等待著課題組去做。課題將在“十二五”期間不斷改進和提高，特別是在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)噪聲等方面不斷研究探索，使勘查系統(tǒng)更加成熟、更加先進，實現(xiàn)系統(tǒng)的實用化、產(chǎn)品化，使之成為世界上最好的直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)。

　　正如課題組組長陳斌教授級高工、副組長林君教授所說，他們有一個夢想，那就是：終有一天我國的直升機時間域航空電磁勘查系統(tǒng)能夠到勘查技術發(fā)達的國家提供勘查服務，它不僅在國內(nèi)為我國的經(jīng)濟建設服務，而且能夠揚眉吐氣地走出國門、走向世界。