Задача компенсации девиации аэромагнитометра

26 апреля 2006 года
Харичкин М.В.
(Научные руководители: д.ф.-м.н. Голован А.А., к.ф.-м.н. Каршаков Е.В.)

В работе рассматривается применение нового подхода к решению задачи магнитной компенсации, позволяющего получить более высокий порядок точности при построении карт аномалии магнитного поля. Особенности этого метода - введение стохастической модели магнитного поля Земли (МПЗ) и детерминированной модели несущего винта. Задача сводится к стандартной постановке задачи оценивания и решается методом Калмановской фильтрации. При этом не вводятся искусственные ограничения на параметры модели девиации, появляющиеся в уже существующих методиках и не производится полосовая фильтрация данных.

Работа выполняется для ЗАО "Геотехнологии", ЗАО "ГНПП Аэрогеофизика", Амакинской ГРЭ АК "Алроса". Используются данные, полученные в разное время компаниями ЗАО "ГНПП Аэрогеофизика", Aerogeophysica LA, Амакинская ГРЭ АК "Алроса".

При проведении магнитных съемок с использованием подвижных носителей (самолета или вертолета) на датчик прибора действует не только магнитное поле Земли (МПЗ), но и поле самого носителя, что вызывает искажение результатов измерений. Возникает проблема устранения влияния поля носителя, которая может решаться различными способами.

Одним из решений является установка датчика магнитометра в гондоле, буксируемой за летательным аппаратом на трос-кабеле длиной 30 и более метров. При таком удалении нет влияния летательного аппарата на измерения, и требуется только компенсация небольшого влияния самой гондолы. Этот метод активно эксплуатируется в ГНПП "Аэрогеофизика" и в других российских аэросъемочных предприятиях. Установка навигационного оборудования GPS в гондолу позволяет проводить съемки масштаба 1:5000 с использованием в качестве носителей и самолетов, и вертолетов.

Другой подход, распространенный главным образом на западе, связан с компенсацией влияния магнитных свойств летательного аппарата на показания датчика, установленного на специальном жестком креплении - стингере. Многие западные заказчики делают необходимым условием использование жесткого крепления датчика. К недостаткам жесткого крепления следует отнести то, что при проведении измерений датчик находится в зоне повышенных магнитных помех и тем самым появляется необходимость в дальнейшей компенсации.

Методика списания помехи, как обычно, требует подъема летательного аппарата на максимальную высоту для минимизации влияния аномального магнитного поля земли. При этом амплитуда аномалии может составить не одну сотню нанотесла, однако ее характерная длина составляет несколько километров, что позволяет отличить ее от изменений магнитного поля, связанных с эволюциями летательного аппарата. На этой высоте совершается ряд эволюций по рысканию, крену и тангажу на четырех существенно различных курсах, необходимых для изменения относительной ориентации вектора МПЗ с осями носителя. Для измерения этих эволюций используется трехкомпонентный феррозондовый датчик магнитного поля, также установленный на стингере.