Геофизические исследования: статья

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МОРСКОГО ГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА “ЧЕКАН-АМ” И ОБРАБОТКИ ПОЛУЧАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Л.К. ЖЕЛЕЗНЯК
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Геофизические исследования
Том: 21
Номер: 4
Год: 2020
Страницы: 70-81
УДК: 550.831.015:550.831.23
DOI: 10.21455/gr2020.4-5
Полный текст статьи
Ключевые слова: гравитационное поле Земли, морская гравиметрия, относительный гравиметр, обработка морских гравиметрических съемок
Аннотация: Опыт эксплуатации морского гравиметрического комплекса “Чекан-АМ” показал, что фактическая погрешность измерений в сложных погодных условиях проведения съемки может превышать расчетную. Это связано как с превышением допускаемых инерционных ускорений, так и с тем, что при обработке первичных данных эффект воздействия вектора инерционных ускорений учитывается не в полном объеме. Выполнено теоретическое обоснование и экспериментальное исследование источника погрешности. Принципиально известные и вносимые в измерения поправки уточняются в связи с тем, что при установке прибора плоскость вращения пробной массы развернута в азимуте относительно диаметральной плоскости судна; такая установка не является оптимальной. Экспериментальные исследования выполнены с использованием материалов площадной съемки. В этом случае инерциальные ускорения, регистрируемые в процессе съемки гравиметром и акселерометрами, используются как тестовые сигналы, вместо обычно задаваемых соответствующими стендами. Съемка выполнена по системе параллельных рабочих профилей и секущих их контрольных, что дало возможность получить ряд невязок в пунктах их пересечения. Изучение зависимости величины невязок от возмущающих ускорений позволило получить её аналитическое выражение и экспериментальное подтверждение. Для повышения точности следует вводить в результаты измерений поправки в соответствии с этим выражением. Результат исследования - подтверждение того, что причиной появления дополнительной погрешности измерений является азимутальный разворот упругой системы гравиметрического датчика. Для ее исключения необходимо включить в программу обработки измерений вычисление поправки по показаниям каждой из кварцевых систем и акселерометров по обеим осям качки. В этом случае существенно повышается точность измерений и увеличивается диапазон допускаемых погодных условий.
Список литературы: Бехтерев С.В., Дробышев М.Н., Железняк Л.К., Конешов В.Н., Михайлов П.С., Соловьев В.Н. Погрешности моделей гравитационного поля Земли в зависимости от морфологии рельефа дна океана // Физика Земли. 2019. № 5. С.118-122.

Железняк Л.К. Точность измерений гравиметрическим комплексом “Чекан-АМ” в морских условиях // Физика Земли. 2010. № 11. C.95-98.

Железняк Л.К. Программа обработки измерений российскими морскими гравиметрическими комплексами по первичным файлам SEAGRAVG. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2017662401. 2017а. https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

Железняк Л.К. Программа вычисления поправки Этвеша при измерениях силы тяжести на море SEAGRAVE. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2017662632. 2017б. https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

Железняк Л.К. Программа оценки точности площадной гравиметрической съёмки на море и её уравнивание SEAGRAVC. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2018619400. 2018. https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

Железняк Л.К., Краснов А.А., Соколов А.И. Влияние инерционных ускорений на точность гравиметра “Чекан-АМ” // Физика Земли. 2010. № 7. C.29-32.

Краснов А.А., Соколов А.В. Современный комплекс программно-математического обеспечения мобильного гравиметра “Чекан АМ” // Гироскопия и навигация. 2015. № 2. С.118-131.

Пешехонов В.Г., Соколов А.В., Железняк Л.К., Береза А.Д., Краснов А.А. Вклад навигационных технологий в создание мобильных гравиметров // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27, № 4 (107). С.162-180.

Попов Е.И. Определение силы тяжести на подвижном основании с помощью сильно демпфированных гравиметров. М.: Наука, 1967. 218 с.

Соколов А.И., Краснов А.А., Железняк Л.К. Повышение точности аэроморского гравиметра // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27, № 2. С.70-81.

Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / Ред. В.Г. Пешехонов. СПб.: “Концерн “Центральный научно-исследовательский институт “Электроприбор”, 2017. 390 с.

Petrovic S., Barthelmes F., Pflug H. Airborne and Shipborne Gravimetry at GFZ with Emphasis on the GEOHALO Project // IAG 150 Years. Springer, Cham, 2015. V. 143. P.313-322.

Lu B., Barthelmes F., Li M., Förste C., Sinem Ince E., Petrovic S., Flechtner F., Schwabe J., Luo Z., Zhong B., He K. Shipborne gravimetry in the Baltic Sea: data processing strategies, crucial findings and preliminary geoid determination tests // Journal of Geodesy. 2019. V. 93, N 7. P.1059-1071.

Lu B., Sinem Ince E., Barthelmes F., Forste C., Petrovic S., Li M., Pflug H., Flechtner F. Shipborne gravimetry data processing: case studies in the Baltic Sea and North Sea using GNSS-derived kinematic vertical accelerations // EGUGA. 2018. P.12991.