双船拖曳式海洋电磁勘探将采集站拖曳式作业,效率高、可以实现旁侧测量、无缝扫面,适合对海底油气资源进行详查。论文从深水双船拖曳式海洋电磁勘探系统出发,针对项目需求,研发低噪声、低时漂、大动态范围、可用于实际海洋勘探的“海洋多链缆多分量电磁采集站电路”,主要研究内容有:采集站硬件电路研制、相关MCU控制程序开发、上位机控制程序开发、相关外围模块和部件的集成等。本论文根据所依托的课题合同技术要求,结合以往海洋电磁接收机研发的技术积累,进行了多链缆主采集站(负责电源管理、指令传送、时钟同步和数据实时上传等功能)和多链缆从采集站(负责电磁场数据采集、本地存储和实时上传等功能)的软硬件设计,研制的硬件电路主要有:前置放大电路、数据采集电路、供电电路和数据传输电路,为ARM、CPLD和MSP430开发了相应的控制程序,并基于PC开发了网络控制程序、采集数据监控程序和环境参数监控程序等,方便用户对采集站的控制。在室内对采集站电路的频率响应、本底噪声、动态范围和时间一致性等技术指标进行了详细测试,通过海洋试验证明了所研制的海洋多链缆多分量采集站电路可以实现海底电磁场信号的采集,电磁场数据、运动传感器数据和高度传感器数据在本地存储的同时可以实时上传到甲板端。本论文在实现低噪声、低时漂和大动态范围等传统海洋电磁采集技术基础上,还取得了远距离数据传输技术、近海底高精度拖拽矢量磁测技术和GPS实时传输等关键技术。采集站已达到的主要指标如下:通道数:6(Ex/Ey/Ez/Bx/By/Bz);最高采样率:2400 Hz;本底噪声:电场:2n V/rt(Hz)@1Hz,磁场:400n V/rt(Hz)@1Hz;动态范围:电场:110d B,磁场:126d B;数据传输速度:≥1MB/s;姿态漂移:≤±1°;工作水深:1500m