Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ НОСИТЕЛЯ МАГНИТОМЕТРА - Патент РФ 2047873
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ НОСИТЕЛЯ МАГНИТОМЕТРА
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ НОСИТЕЛЯ МАГНИТОМЕТРА

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ НОСИТЕЛЯ МАГНИТОМЕТРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для разделения магнитных помех на составляющие, в частности при аэромагнитных геофизических исследованиях. Сущность изобретения: кроме обычных периодических эволюций носителя по углам продольного и поперечного кренов с одновременным измерением модулем вектора магнитной индукции (ВМИ) и ортогональных компонент ВМИ выполняемых при реализации известного способа, дополнительно определяют эквивалентные значения составляющих магнитных помех в районе со значением вертикальной составляющей ВМИ геомагнитного поля Z, отличающимся от значения в первом районе Z не менее, чем на 20% и по измеренным эквивалентным значениям составляющих помех в двух различных районах раздельно определяют составляющие постоянных и индуктивных помех на основе соотношений, приведенных в формуле и описании. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047873
Класс(ы) патента: G01V3/00
Номер заявки: 4955178/25
Дата подачи заявки: 27.06.1991
Дата публикации: 10.11.1995
Заявитель(и): Особое конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Рудгеофизика"
Автор(ы): Хвостов О.П.; Аверкиев В.В.; Могилевкин В.А.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт системотехники
Описание изобретения: Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для разделения магнитных помех носителей на составляющие, в частности при аэромагнитных геофизических исследованиях.
Известны способы компенсации помех носителя, реализуемые с помощью геофизических аэромагнитометров, располагаемых на самолете или другом носителе и снабженных компенсаторами магнитных помех [1]
Компенсатор магнитных помех содержит трехкомпонентные компенсационные катушки для создания в объеме магнитометра магнитные поля, равного по величине и противоположного по направлению магнитному полю носителя.
Компенсационные токи устанавливают с помощью управляемых делителей, подключенных к источнику постоянного напряжения для компенсации постоянных помех и к выходам вспомогательных компонентных магнитометров для компенсации индуктивных помех.
Настройку компенсатора помех выполняют путем поочередной регулировки управляемых делителей в процессе периодических угловых эволюций носителя по углам продольного и поперечного кренов на четырех магнитных курсах.
Регулируя управляемые делители, компенсируют периодические изменения выходного сигнала аэромагнитометра.
Недостаток этого известного способа состоит в том, что он не обеспечивает раздельного определения постоянных и индуктивных помех.
При смене района магнитной съемки изменяется угол магнитного наклонения и, как показали исследования, магнитные помехи постоянного и индуктивного намагничивания изменяются по разному и возникают погрешности компенсации помех.
Наиболее близким для данного технического решения является способ разделения магнитных помех носителя на составляющие, который включает выполнение периодических угловых эволюций по углам продольного и поперечного кренов, одновременное измерение модуля вектора магнитной индукции (ВМИ) по сигналам модульного магнитометра, моделирование функций магнитных помех по сигналам вспомогательных компонентных магнитометров и определение составляющих магнитных помех носителя путем разложения измеренных приращений модуля ВМИ по системе функций магнитных помех [2]
Недостаток способа-прототипа, также как и недостаток вышеописанного аналога состоит в том, что он не обеспечивает необходимой точности разделения помех, вследствие чего при изменении района аэромагнитной съемки возникают дополнительные погрешности компенсации помех и точность магнитной съемки снижается.
Цель изобретения повышение точности разделения помех.
Указанная цель достигается тем, что в способе разделения магнитных помех, включающем выполнение периодических эволюций носителя по углам продольного и поперечного крена, одновременные измерения модуля вектора магнитной индукции (ВМИ) по сигналам модульного магнитометра и ортогональных компонентов ВМИ по сигналам вспомогательных компонентных магнитометров и определение эквивалентных значений составляющих магнитных помех в процессе совместной обработки полученной информации, дополнительно аналогичным образом определяют эквивалентные значения составляющих магнитных помех в районе со значением вертикальной составляющей ВМИ геомагнитного поля Z2 отличающемся от значения в первом районе Z1 не мене чем на 20% и по измеренным эквивалентным значениям составляющих помех в двух различных районах раздельно определяют составляющие постоянных и индуктивных помех на основе соотношений
X=
Y=
Zp= где Z1 и Z2 вертикальные составляющие ВМИ геомагнитного поля в двух районах соответственно,
Zр вертикальная составляющая постоянного поля носителя;
Хix и Yiy диагональные индуктивные коэффициенты помех носителя.
Введение в способ новых операций обеспечивает повышение точности разделения магнитных помех на составляющие. Реализация расчетных значений в компенсаторе магнитных помех снижает погрешности компенсации помех, делает ее всеширотной. Повышается точность аэромагнитных геофизических исследований.
Сущность способа составляют следующие операции и их очередность.
1. Выполняют периодические эволюции носителя по углам продольного и поперечного кренов на четырех магнитных курсах с одновременным измерением модуля ВМИ по сигналам модульного магнитометра и ортогональных компонентов магнитной индукции по сигналам вспомогательных компонентных магнитометров (операция прототипа).
2. Определяют эквивалентные значения составляющие магнитных помех в процессе совместной обработки информации (операция прототипа).
3. Выполняют аналогичные операции по п.п. 1 и 2 в районе со значением вертикальной составляющей ВМИ геомагнитного поля, отличающемся не менее 20% (операция новая).
4. По эквивалентным значением составляющих магнитных помех в двух районах раздельно определяют составляющие постоянных и индуктивных помех носителя (операция новая).
Подробно поясняет операции способа пример работы устройства для его осуществления, функциональная схема которого изображена на чертеже.
Устройство содержит модульный магнитометр 1, вспомогательные компонентные магнитометры 2 и 3; а также регистрирующий прибор 4, ко входам которого подключены выходы модульного магнитометра 1 и вспомогательных компонентных магнитометров 2 и 3.
Модульный магнитометр 1 и вспомогательные компонентные магнитометры 2 и 3 закреплены на носителе в месте, удаленном от источников помех (в хвостовом обтекателе или в обтекателе на консоли крыла).
Модульный магнитометр 1 выполнен в виде феррозондового самоориентирующего преобразователя модуля ВМИ в напряжение. Вспомогательные компонентные магнитометры выполнены в виде феррозондовых преобразователей компонент магнитной индукции в напряжение.
Первую операцию способа выполняют поочередно на четырех основных магнитных курсах 0, 90, 180 и 270. Эволюции по углам продольного и поперечного кренов выполняют поочередно. Выполняют 4-5 продольных кренов с амплитудой 5-7о и периодом порядка 6 с. Результаты измерений модуля ВМИ Т и компонент магнитной индукции Х и У записывают регистрирующим прибором. Аналогично выполняют эволюции по углам поперечного крена. Амплитудные значения крена 10-12о, период 6-8 с.
После завершения сбора информации на четырех магнитных курсах выполняют ее обработку в соответствии с методикой, изложенной в способе-прототипе. По осциллограммам определяют производные модуля вектора магнитной индукции
A
при поперечных кренах и
B
при продольных кренах на каждом из четырех магнитных курсов.
По значениям упомянутых производных рассчитывают составляющие магнитных помех на основе известных из прототипа зависимостей
Xp= (Bo+ B180) + (B90+B270)
Yp= (A90+B270) + (A0 +A180)
Y= Y-Zp - A90+A
X= X-Zp B0+B
X= (I0-A180)
Z= -B0-B180+B90+B<>
Z= A0+B180-A90-A
Здесь А90, В180 означает производные на курсах 90 и 180осоответственно, I магнитное наклонение в районе проведения работ по компенсации, определяется по картам магнитного наклонения. Слева скобками объединены эквивалентные значения, представляющие собой сумму постоянной составляющей поля носителя Zр и индуктивных составляющих Yiyи Xix.
В соответствии с расчетными значениями устанавливают с помощью градуированных делителей компенсатора магнитных помех значения компенсирующих полей, причем сумму
Y- Zp компенсируют с помощью эквивалентного этой сумме значения YiyI а сумму X Z с помощью эквивалентного значения ХiX1.
На этом операция разделения помех на составляющие в первом районе завершается.
Аналогичные операции выполняют в районе, в котором величина вертикальной компоненты ВМИ геомагнитного поля Z2 отличается от той же составляющей в первом районе Z1 не менее чем на 20% Значение Z определяют по измеренным значениям модуля ВМИ и значению угла магнитного наклонения
Z T sin I
Во втором районе повторяют операции 1 и 2, в результате чего еще раз определяют составляющие помехи носителя. Yiy2 и YiX2 эквивалентные значения помех для этого второго района.
Полученные четыре эквивалентные значения помех YXI ХХI и YiX2и XiХ2 достаточны для раздельного определения составляющих помех Zp, XiX,YiX.
Действительно,
Y= Y- Zp
Y= Y- Zp
X= X- Zp
X= Y- Zp
Отсюда получены расчетные зависимости от раздельного определения составляющих
X=
Y=
Zp= (Y-Y)
В соответствии с этими зависимостями по измеренным эквивалентным значениям помех рассчитывают истинные значения каждой из составляющих помех Zр, Yiy и XiX раздельно, и на этом операции способа завершаются. Расчетные значения устанавливаются с помощью проградуированных управляемых делителей. Вновь установленные значения постоянных и индуктивных помех обеспечивают компенсацию как в первом, так и во втором районах, компенсация становится всеширотной, благодаря чему повышается точность аэромагнитных геофизических исследований.
Выбор значения Z2, которое должно отличаться от Z1, не менее чем на 20% основан на сопоставлении погрешностей компенсации помех и трудоемкости их снижения. Если компенсация выполнена в районе со значением Z1, то во всех других районах, в которых значение Z близко к значениям Z1, компенсация достигается при тех же значениях эквивалентов помех ХiX1 и YIyI, что и в первом районе. Широтная погрешность не проявляется, и применение способа нецелесообразно, поскольку для его реализации требуется проведение трудоемких работ повторной компенсации помех без ощутимого выигрыша в точности компенсации.
Повторная компенсация помех становится необходимой только в том случае, когда широтная погрешность приведет к увеличению остаточной помехи в два и более раза по сравнению с остаточной помехой в первом районе. Практически такое возрастание помехи наблюдается, если значение Z2 отличается от Z1 на 20 и более процентов. В этих случаях повторная компенсация становится оправданной, поскольку она существенно снижает остаточную помеху, а реализация способа обеспечивает компенсацию широтной погрешности.
Рассмотрим конкретный пример реализации способа.
Компенсация магнитных помех выполнена дважды: в процессе магнитной съемки в районе Черного моря (Z1 41500 нТл) и после перелета в районе шельфа Баренцева моря (Z2 53500 нТл) (поскольку во втором районе уровень остаточной помехи возрос примерно в 2 раза). В первом районе компенсация достигнута при значениях эквивалентом помех ХiX1= 5,6˙10-4, YiyI 1,1x10-14. Во втором районе значения эквивалентов составили: ХiХ2 5,8˙10-4 и Yiy2 1,3˙10-4 относительных единиц. В соответствии с расчетными соотношениями формулы изобретения по эквивалентам магнитных в других различных районах рассчитаны и введены с помощью компенсатора истинные значения компенсирующих составляющих помех.
ХiX=-6,5˙10 -4;Yiy=2˙10 -4и Zр 7,5 нТл.
Благодаря раздельному определению указанных составляющих помех широтная погрешность была скомпенсирована и остаточная помеха не превышала допустимого уровня в обоих районах при этих же значениях компенсирующих составляющих помех.
Предложенный способ может быть реализован не только при ручной настройке компенсатора магнитных помех. Он пригоден также для варианта компенсации магнитных помех с автоматической настройкой, при котором определение эквивалентных значений помех и ввод компенсирующих коэффициентов осуществляется автоматически. Для этого достаточно ввести дополнительную программу расчета истинных значений помех по их эквивалентам.
Формула изобретения: СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОМЕХ НОСИТЕЛЯ МАГНИТОМЕТРА, включающий выполнение периодических эволюций носителя по углам продольного и поперечного кренов, одновременные измерения модуля вектора магнитной индукции (ВМИ) по сигналам модульного магнитометра и ортогональных компонент ВМИ по сигналам вспомогательных компонентных магнитометров и определение эквивалентных значений составляющих помехи в процессе совместной обработки полученной информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности разделения помех, дополнительно аналогичным образом определяют эквивалентные значения составляющих магнитных помех в районе со значением вертикальной составляющей ВМИ геомагнитного поля Z2, отличающимся от значения в первом районе Z1 не менее чем на 20% и по измеренным эквивалентным значениям составляющих помех в двух различных районах раздельно определяют составляющие постоянных и индуктивных помех на основе соотношений



где Z1 и Z2 вертикальные составляющие ВМИ геомагнитного поля в двух районах соответственно;
Zр вертикальная составляющая постоянного поля носителя;
диагональные индуктивные коэффициенты помех носителя;
эквивалентные значения составляющих помех в двух районах соответственно.