因兼具地面瞬变电磁法和航空瞬变电磁法的优点,半航空无人机瞬变电磁法成为一种新的地球物理勘探方法,该方法是在地面铺设大定源回线或者长导线源,在空中以无人机作为探测平台,搭载接收探头和其他辅助信息测量装置,利用GPS导航自行低空飞行至指定地点,进行快速高分辨率测量；数据采集任务完成后自动返回起飞点进行后期数据处理。本文以“空-地无人机瞬变电磁探测系统研制”项目为依托,在现有半航空瞬变电磁探测理论及相关设计经验的基础上,对该系统中关键的数据采集技术进行了研究。根据研究工作的需要,搭建了空-地无人机瞬变电磁数据采集系统,为了保证设备安全及减少信号噪声,提出一种全新的数据采集方式,采用空中定点悬停的方式进行数据采集。提出一种新的无人机瞬变电磁同步技术方案,通过无线数传模块及程序开发,实现了无人机瞬变电磁同步采集技术。分析了线性叠加算法及双极性同步叠加算法的降噪效果,采用峰值检测的方法保证双极性叠加过程中正负叠加次数相同。为了生成视电阻率剖面图,提出一种等间隔递推取样法,与等对数间隔的拟合曲线进行了对比。最后在Labview平台下进行数据采集程序的设计,完成了串口设置、飞行航点解析、发射机控制、叠加次数设置、对NI采集卡的控制、信号调理、数据处理及显示和存储程序,以及人机交互界面的设计。对设计的各部分功能程序进行了实验室验证及室外试验验证,试验测试效果达到预期目标。