本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域，具體涉及一種地空短偏移電磁探測(cè)系統(tǒng)、多源發(fā)射信號(hào)分離方法。本發(fā)明系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)、觀測(cè)系統(tǒng)，發(fā)射系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)在地面布設(shè)的基于長(zhǎng)接地線源的發(fā)射裝置；觀測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)觀測(cè)裝置；觀測(cè)裝置包括飛行設(shè)備、單分量磁場(chǎng)傳感器、接收機(jī)；用于采集單一分量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的所述觀測(cè)裝置，其數(shù)量大于所述發(fā)射裝置的數(shù)量；多個(gè)觀測(cè)裝置按照預(yù)設(shè)編隊(duì)在設(shè)定觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行飛行觀測(cè)，獲取對(duì)應(yīng)的多組觀測(cè)信號(hào)；設(shè)定觀測(cè)區(qū)域?yàn)橹腥我庖稽c(diǎn)距離各個(gè)發(fā)射裝置的距離均小于擬探測(cè)深度的N倍，其中N為設(shè)定值。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)靈活的多分量觀測(cè)，為深部大型礦床的高分辨、經(jīng)濟(jì)、快速探測(cè)與地下構(gòu)造信息提取提供了更多的可能性。