半航空瞬变电磁法是一种常用的地球物理探测方法,是将航空电磁仪系统安装在无人机或其他飞行器中,通过观测仪器激发或天然形成的电磁场及其在地下地质体中感应产生的异常电磁场,或单独观测地质体中感应产生的异常电磁场,以电磁感应原理为基础研究异常电磁场的空间和时间或频率特性,来寻找矿体或解决一些地质问题的方法。半航空瞬变电磁法是航空物探常用的一种测量方法,它具有瞬变电磁法的共同特性,在时间和空间上可分,方法易于实现,采集的信息量丰富,精度较高,成本较低,见效较快。系统可重复利用性高,主要用来快速普查金属矿体,大面积地质填图,水文地质,工程地质勘查和环境监测等领域。本文立足于国土资源部公益性行业科研项目“基于无人机的半航空瞬变电磁勘查技术研究”,主要研制基于无人机的半航空瞬变电磁勘查仪器子系统——轻便式机载瞬变电磁接收机,重点研究半航空瞬变电磁数据采集与存储子系统的关键技术。接收机是用在噪声中提取由发射机发射的一次场信号在地下导体中感应出的二次场信息,该信息反映了地下导体的电阻率差异,通过对该信息数据的处理了解探测目标的特性从而达到探测的目的。该二次场信息是一种瞬变电磁信号,具有早期信号幅度大、衰减快,而中晚期信号幅度小、衰减慢的大动态范围的特点。因此,必须设计出能适应这种瞬时变化快、动态范围大的高性能数据采集系统。带着这样的目的,本文主要研究内容如下：1.基于EM传感器的电磁信号接收电路。半航空瞬变电磁勘查系统对EM传感器有很高的噪声、灵敏度等性能要求,因此,EM传感器的选型及其相应适配电路的研究非常重要。2.信号调理电路研究,包括前置放大、各级滤波、瞬时浮点放大等。针对早期信号变化快、幅度强,中、晚期信号变化缓慢,幅度小的特点,设计采用程控瞬时浮点放大的方法。3.高精度数据采样电路。采用4路并行24位高速、高精度的A/D转换器,设计多块采集卡同时进行信号的采样和转换。提出“分段分频采样”的思想,对早期信号高速采样,对中、晚期信号降频采样。4.采样同步技术。瞬变电磁勘探方法中“涡流”从产生到结束的时间十分短暂,对取样时间要求十分精确。要做到这点就必须在发射电流关断后,精确控制从某一时刻开始采集信号,因而接收机与发射机就必须实现精确的同步。5.数据传输与存储技术。接收机的高采样率会在短时间内产生海量数据,如何将这些数据快速地传输出去,如何存储在存储器内都是需要决定的核心问题。因此,为大大提高系统性能,降低硬件开销,必须研究海量数据的有效传输和存储技术。综上所述,本文主要对半航空瞬变电磁勘查系统数据采集的五个关键技术进行了研究,设计出硬件电路图和PCB电路板,并对各部分功能进行了相应测试,后期系统联调和实践应用工作还有待进一步实现。