Расширенный поиск
ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ БЕСКАРДАННОГО АЭРОГРАВИМЕТРА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
2 АО “ГНПП “Аэрогеофизика”
2 АО “ГНПП “Аэрогеофизика”
Журнал: Геофизические исследования
Том: 25
Номер: 1
Год: 2024
Страницы: 40-56
УДК: 531,550.831
DOI: 10.21455/gr2024.1-3
Показать библиографическую ссылку
Вязьмин
А.А В.С. ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ БЕСКАРДАННОГО АЭРОГРАВИМЕТРА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
// Геофизические исследования. 2024. Т. 25. № 1. С. 40-56. DOI: 10.21455/gr2024.1-3
@article{Вязьмин
А.АОСОБЕННОСТИ2024,
author = "Вязьмин
А.А, В. С.",
title = "ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ БЕСКАРДАННОГО АЭРОГРАВИМЕТРА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
",
journal = "Геофизические исследования",
year = 2024,
volume = "25",
number = "1",
pages = "40-56",
doi = "10.21455/gr2024.1-3",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: аэрогравиметрия, бескарданный аэрогравиметр, аномалия силы тяжести, постобработка.
Аннотация: В аэрогравиметрии в последние годы активно исследуется возможность применения для измерений бескарданных (бесплатформенных) аэрогравиметров, в состав которых входит бескарданная инерциальная навигационная система (БИНС) навигационного класса точности. Дополняют комплект аэрогравиметра прецизионная система термостатирования, а также приёмники сигналов глобальных навигационных спутниковых систем – бортовой приёмник и наземные базовые станции. К достоинствам аэрогравиметров такого типа относятся малый вес и компактный размер (по сравнению с классическими платформенными аэрогравиметрами), позволяющие их установку на лёгкие, в том числе и беспилотные, летательные аппараты. Другое важное достоинство бескарданных аэрогравиметров – возможность их эксплуатации в сложных динамических условиях, включая съёмки с огибанием рельефа.
Постобработка первичных данных бескарданного аэрогравиметра имеет ряд существенных особенностей, отличающих её от обработки данных платформенных комплексов. Эти особенности связаны, главным образом, с повышенными требованиями к точности калибровки инерциальных датчиков (акселерометров, датчиков угловой скорости) БИНС аэрогравиметра и необходимостью её поддержания на определённом уровне на всём протяжении полевых работ. Это, в частности, приводит к усложнению математической модели инструментальных погрешностей в вертикальном канале аэрогравиметра и необходимости учёта этой модели на этапе оценивания маршрутных аномалий.
Настоящая работа посвящена обсуждению указанных особенностей и предлагает методику обработки данных, проверенную авторами на обширном экспериментальном материале. Приводятся численные результаты обработки съёмок, выполненных в различных режимах (на постоянной высоте, с огибанием рельефа) на самолётах разных серий и на беспилотном летательном аппарате. Показано, что достигнутая точность получаемых цифровых моделей поля силы тяжести достаточна для применения в геофизических приложениях.
Список литературы: Андреев В.Д. Теория инерциальной навигации. Автономные системы. М.: Наука, 1966. 580 с.
Афанасьева Л.В., Боярский Э.А., Конешов В.Н., Степанова И.Э. Аналитическое продол-жение гравитационного поля вверх и вниз при обработке и анализе аэрогравиметриче-ских измерений // Гироскопия и навигация. 2006. № 3(54). С.29–41.
Бабаянц П.С., Павлов С.А., Трусов А.А. Методические рекомендации по аэрогеофизиче-скому сопровождению прогнозных и поисковых работ на твердые полезные ископае-мые / Под ред. Г.А. Машковцева. М.: РОСГЕО, 2022. 59 с.
Болотин Ю.В., Вязьмин В.С. Локальное многомасштабное оценивание силы тяжести по данным аэрогравиметрии // Геофизические исследования. 2014. Т. 15, № 3. С.38 49.
Бровкин Г.И., Контарович О.Р., Голован А.А., Вязьмин В.С. Результаты первой в России аэрогравиметрической съемки с бесплатформенным гравиметром // Труды IV Между-народной геолого-геофизической конференции и выставки “ГеоЕвразия-2021. Георазведка в современных реалиях”. Т. 2. Тверь: ООО “ПолиПРЕСС”, 2021. С.107 111.
Бровкин Г.И., Булычев А.А. Этапы переобработки ретроспективных данных аэрогравиметрической съемки // Геофизика. 2021. № 2. С.74–81.
Голован А.А., Вязьмин В.С. Методика проведения аэрогравиметрических съемок и обра-ботки первичных данных бескарданного аэрогравиметра // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31, № 1. C.58–75.
Инструкция по магниторазведке. Наземная магнитная съемка, аэромагнитная съемка, гидромагнитная съемка. Л.: Недра, 1981. 263 с.
Конешов В.Н., Михайлов П.С., Соловьев В.Н., Железняк Л.К. Оценка перспективности и разрешающей способности ультравысокостепенных моделей гравитационного поля Земли // Геофизические исследования. 2021. Т. 22, № 1. С.40–53.
Могилевский В.Е., Бровкин Г.И., Смирнов А.С., Прозорова Г.В. Оценка погрешности данных
аэрогравиметрической съемки // Мониторинг. Наука и технологии. 2018. № 3. С.6–17.
Могилевский В.Е., Контарович О.Р. Аэрогравиметрия – инновационная технология в геофизике // Разведка и охрана недр. 2011. № 7. С.7–10.
Пешехонов В.Г., Степанов О.А., Розенцвейн В.Г., Краснов А.А., Соколов А.В. Современное состояние разработок в области бесплатформенных инерциальных аэрогравиметров // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30, № 4(119). С.3–35.
Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / Под ред. В.Г. Пешехонова, О.А. Степанова. СПб.: АО “Концерн “ЦНИИ “Электропри-бор”, 2017. 390 с.
Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навига-ционной информации. Ч. 1. Введение в теорию оценивания. СПб.: ГНЦ РФ “Электро-прибор”, 2009. 496 с.
Торге В. Гравиметрия. М.: Мир, 1999. 428 с.
Ayres-Sampaio D., Deurloo R., Bos M., Magalhaes A., Bastos L. A comparison between three IMUs for strapdown airborne gravimetry // Survey Geophysics. 2015. V. 36, N 4. P.571–586. https://doi.org/10.1007/s10712-015-9323-5
Becker D. Advanced calibration methods for strapdown airborne gravimetry. Ph.D. Thesis. Darmstadt, Germany: Technische Universität Darmstadt, 2016. 206 p.
Forsberg R., Olesen A.V. Airborne gravity field determination // Sciences of Geodesy – I: Ad-vances and Future Directions. Berlin: Springer, 2010. P.83–104.
Jensen T.E., Forsberg R. Helicopter test of a strapdown airborne gravimetry system // Sensors. 2018. V. 18, N 9. P.1–16.
Jordan T.A., Becker D. Investigating the distribution of magmatism at the onset of Gondwana breakup with novel strapdown gravity and aeromagnetic data // Phys. Earth Planet. Inter. 2018. V. 282. P.77–88.
Kailath T., Sayed A.H., Hassibi B. Linear estimation. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 2000. 854 p.
Lu B., Barthelmes F., Petrovic S., Förste C., Flechtner F., Luo Z., He K., Li M. Airborne gravim-etry of GEOHALO mission: data processing and gravity field modeling // Journal of Geo-physical Research: Solid Earth. 2017. V. 122, N 12. P.586–604. https://doi.org/10.1002/2017JB014425
Mogilevsky V., Kaplun D., Kontarovich O., Pavlov S. Airborne Gravity in Aerogeophysica Inc. // Proceedings of IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements. St. Petersburg: Concern Central Research Institute Electropribor, 2010. P.42–43.
McCubbine J.C., Stagpoole V., Caratori Tontini F., Amos M., Smith E., Winefield R. Gravity anomaly grids for the New Zealand region // New Zealand Journal of Geology and Geo-physics. 2017. V. 60, N 4. P.381–391.
Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C., Factor J.K. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) // Journal of Geophysical Research. 2012. V. 117. P.1–38.
Studinger M., Bell R., Frearson N. Comparison of AIRGrav and GT-1A airborne gravimeters for research applications // Geophysics. 2008. V. 73. P.151–161. https://doi.org/10.1190/1.2969664
Афанасьева Л.В., Боярский Э.А., Конешов В.Н., Степанова И.Э. Аналитическое продол-жение гравитационного поля вверх и вниз при обработке и анализе аэрогравиметриче-ских измерений // Гироскопия и навигация. 2006. № 3(54). С.29–41.
Бабаянц П.С., Павлов С.А., Трусов А.А. Методические рекомендации по аэрогеофизиче-скому сопровождению прогнозных и поисковых работ на твердые полезные ископае-мые / Под ред. Г.А. Машковцева. М.: РОСГЕО, 2022. 59 с.
Болотин Ю.В., Вязьмин В.С. Локальное многомасштабное оценивание силы тяжести по данным аэрогравиметрии // Геофизические исследования. 2014. Т. 15, № 3. С.38 49.
Бровкин Г.И., Контарович О.Р., Голован А.А., Вязьмин В.С. Результаты первой в России аэрогравиметрической съемки с бесплатформенным гравиметром // Труды IV Между-народной геолого-геофизической конференции и выставки “ГеоЕвразия-2021. Георазведка в современных реалиях”. Т. 2. Тверь: ООО “ПолиПРЕСС”, 2021. С.107 111.
Бровкин Г.И., Булычев А.А. Этапы переобработки ретроспективных данных аэрогравиметрической съемки // Геофизика. 2021. № 2. С.74–81.
Голован А.А., Вязьмин В.С. Методика проведения аэрогравиметрических съемок и обра-ботки первичных данных бескарданного аэрогравиметра // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31, № 1. C.58–75.
Инструкция по магниторазведке. Наземная магнитная съемка, аэромагнитная съемка, гидромагнитная съемка. Л.: Недра, 1981. 263 с.
Конешов В.Н., Михайлов П.С., Соловьев В.Н., Железняк Л.К. Оценка перспективности и разрешающей способности ультравысокостепенных моделей гравитационного поля Земли // Геофизические исследования. 2021. Т. 22, № 1. С.40–53.
Могилевский В.Е., Бровкин Г.И., Смирнов А.С., Прозорова Г.В. Оценка погрешности данных
аэрогравиметрической съемки // Мониторинг. Наука и технологии. 2018. № 3. С.6–17.
Могилевский В.Е., Контарович О.Р. Аэрогравиметрия – инновационная технология в геофизике // Разведка и охрана недр. 2011. № 7. С.7–10.
Пешехонов В.Г., Степанов О.А., Розенцвейн В.Г., Краснов А.А., Соколов А.В. Современное состояние разработок в области бесплатформенных инерциальных аэрогравиметров // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30, № 4(119). С.3–35.
Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / Под ред. В.Г. Пешехонова, О.А. Степанова. СПб.: АО “Концерн “ЦНИИ “Электропри-бор”, 2017. 390 с.
Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навига-ционной информации. Ч. 1. Введение в теорию оценивания. СПб.: ГНЦ РФ “Электро-прибор”, 2009. 496 с.
Торге В. Гравиметрия. М.: Мир, 1999. 428 с.
Ayres-Sampaio D., Deurloo R., Bos M., Magalhaes A., Bastos L. A comparison between three IMUs for strapdown airborne gravimetry // Survey Geophysics. 2015. V. 36, N 4. P.571–586. https://doi.org/10.1007/s10712-015-9323-5
Becker D. Advanced calibration methods for strapdown airborne gravimetry. Ph.D. Thesis. Darmstadt, Germany: Technische Universität Darmstadt, 2016. 206 p.
Forsberg R., Olesen A.V. Airborne gravity field determination // Sciences of Geodesy – I: Ad-vances and Future Directions. Berlin: Springer, 2010. P.83–104.
Jensen T.E., Forsberg R. Helicopter test of a strapdown airborne gravimetry system // Sensors. 2018. V. 18, N 9. P.1–16.
Jordan T.A., Becker D. Investigating the distribution of magmatism at the onset of Gondwana breakup with novel strapdown gravity and aeromagnetic data // Phys. Earth Planet. Inter. 2018. V. 282. P.77–88.
Kailath T., Sayed A.H., Hassibi B. Linear estimation. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 2000. 854 p.
Lu B., Barthelmes F., Petrovic S., Förste C., Flechtner F., Luo Z., He K., Li M. Airborne gravim-etry of GEOHALO mission: data processing and gravity field modeling // Journal of Geo-physical Research: Solid Earth. 2017. V. 122, N 12. P.586–604. https://doi.org/10.1002/2017JB014425
Mogilevsky V., Kaplun D., Kontarovich O., Pavlov S. Airborne Gravity in Aerogeophysica Inc. // Proceedings of IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements. St. Petersburg: Concern Central Research Institute Electropribor, 2010. P.42–43.
McCubbine J.C., Stagpoole V., Caratori Tontini F., Amos M., Smith E., Winefield R. Gravity anomaly grids for the New Zealand region // New Zealand Journal of Geology and Geo-physics. 2017. V. 60, N 4. P.381–391.
Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C., Factor J.K. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) // Journal of Geophysical Research. 2012. V. 117. P.1–38.
Studinger M., Bell R., Frearson N. Comparison of AIRGrav and GT-1A airborne gravimeters for research applications // Geophysics. 2008. V. 73. P.151–161. https://doi.org/10.1190/1.2969664
