本发明公开了一种无人机半航空时间域电磁勘探系统，属于地球物理电磁勘探技术领域，其特征在于：包括地面大功率电磁场源发射子系统、半航空时间域电磁勘查观测子系统和数据处理解释软件子系统；地面大功率电磁场源发射子系统包括IGBT全桥、PWM控制电路、整流滤波电路和保护电路；半航空时间域电磁勘查观测子系统包括无人机、接收线圈和接收机；数据处理解释软件子系统包括系统功能模块和底层支撑模块，底层支撑模块，用于提供通用的功能函数给系统功能模块。本发明采用接地线源，相对容易布设，供入大地的电流较大，且探测深度较大，接收线圈平行电性源做蛇形线飞行，能保持每条测线的等偏移距，使数据处理和反演解释相对简单。