Способ исключения девиации показаний магнитометра при вертолетной геомагнитной съемке

 

СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ПОКАЗАНИЙ МАГНИТОМЕТРА ПРИ ВЕРТОЛЕТНОЙ ГЕОМАГНИТНОЙ СЪЕМКЕ, при котор ом компенсируют постоянную составляющую девиации показаний магнитометра с дискретным отсчетом и установленным интервалом времени счета, например ядерно-прецессионного, отличающийся тем, что, с целью повышения ТОЧНОСТИ; устанавливают вертолет на земле на заданном курсе, поворачивают винт, устанавливая его последовательно в угловые положения, разделенные заданным угловым шагом, измеряют в них величину магнитной индукции магнитометром, получают при этом функцию зависимости показаний магнитометра от угла поворота винта, определяют ее период, выраженный в угловой мере, - угловой период девиации , после чего устанавливают интервал времени счета магнитометра кратным от (Л ношению углового периода девиации к угловой скорости врашения винта в полете.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А э(ю G 01 V 3 165 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3570067/18-25 (22) 01.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) В. Я. Андреев, А. Э. Вацуро, В, Л. Канторович и В. С. Цирель (71) Научно-производственное объединение «Рудгеофизика» (53) 550.838 (088.8) (56) l. Цирель В. С. и Яковлев Г. Я. Аэромагнитометр АПМ-7. Мингео СССР. НПО, «Геотехника», ВИТР-Л. 1974, с. 70.

2. Вацуро А Э. и др. Аэромагнитометрия при комплексных геофизических исследованиях. — Сб. Методы разведочной геофизики. Аэрофизические методы при поисках рудных месторождений, Мингео СССР, «Рудгеофизика», Л., 1982, с. 50-56 (прототип).. (54) (57) СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ПОКАЗАНИЙ МАГНИТОМЕТ;,.SU„, 1109699

PA ПРИ ВЕРТОЛЕТНОЙ ГЕОМАГНИТНОЙ СЪЕМКЕ, при котором компенсируют постоянную составляющую девиации показаний магнитометра с дискретным отсчетом и установленным интервалом времени счета, например ядерно-прецессионного, отличающийся тем, что, с целью повышения точности; устанавливают вертолет на земле на заданном курсе, поворачивают винт, устанавливая его последовательно в угловые положения, разделенные заданным угловым шагом, измеряют в них величину магнитной . индукции магнитометром, получают при этом функцию зависимости показаний магнитометра от угла поворота винта, определяют ее период, выраженный в угловой мере, — угловой период девиации, после чего устанавливают интервал Е времени счета магнитометра кратным от- у у ношению углового периода девиации к уг- MФ ловой скорости вращения винта в полете. С

1109699

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к вертолетной геомагнитной съемке, и может быть использовано, например, при поисках и разведке полезных ископаемых.

Известен способ исключения девиации вертолетной геомагнитной съемки, при котором перед съемкой с помощью установлен ной на вертолете лебедки выпускают на кабел ь-тросе нема гнитную гондолу с датчиком ядерно-прецессионного магнитометра на расстояние, обеспечивающее практическое отсутствие помех от намагниченных элементов конструкции и оборудования вертолета, буксируют гондолу в процессе съемки и с помощью измерительно-регистрирующего блока магнитометра, установленного на вертолете, производят периодическое измерение индукции магнитного поля fl).

Недостатком известного способа является ограниченная маневренность вертолета-носителя магнитометра, обусловленная наличием буксируемой гондолы, не позволяющая производить съемку на высотах ниже 75 м и в горной местности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ исключения девиации показаний магнитометра при вертолетной геомагнитной съемке, при котором .компенсируют постоянную составляющую девиации показаний магнитометра с дискретным отсчетом и установленным интервалом времени счета, например, ядерно-прецессионного (2).

Недостатком известного способа является низкая точность, из-за влиянНя помех от вращающихся магнитных масс вертолета: винта и трансмиссии.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу исключения девиации показаний магнитометра при вертолетной геомагнитной съемке, при котором компенсируют постоянную составляющую девиации показаний магнитометра с дискретным отсчетом и установленным интервалом времени счета, например ядерно-прецесионного, устанавливают вертолет на земле на задаНном курсе, поворачивают винт, устанавливая его последовательно в угловые положения, разделенные заданным угловым шагом, измеряют в них величину магнитной индукции магнитометром, получают при этом функцию зависимости показаний магнитометра от угла поворота винта, определяют ее период, выраженный в угловой мере, — угловой период девиации, после чего устанавливают интервал времени счета магнитометра кратным отношению углового периода девиации к угловой скорости вращения винта в полете.

Рассмотрим реализацию способа на примере исключения девиации магнитометра, размещенного на вертолете МИ-8 под хвостовой балкой вместе с элементами компенсатора девиации от неподвижных намагни-"енных масс вертолета, системой электромагнитных катушек и стержней, выполненных из магнитомягкого материала. Курсовая девиация от неподвижных масс в этом случае составляет величину порядка 201О

100 нТл в размахе, креновая- девиация -0,5...

1,5 нТл/V, помеха от винта и трансмиссии может достигать 5...30 нТл в размахе. Для исключения девиации устанавливают вертолет, например, на магнитный курс О и поворачивают винт, так чтобы одна из его лопастей установилась над магнитометром.

Регистрируют магнитометром значение магнитной индукции. ПоворачивакМт винт на половину углового шага между соседними лопастями, вновь регистрируют значение

2О магнитной индукции и так далее на протяжении двух-трех полных оборотов винта.

Анализируют зарегистрированные значения магнитной индукции, определяют, при каких положениях винта эти значения начинают повторяться и, учитывая количество лопастей (пять для МИ-8) разницу соответствующих положений выражают в угловой мере, получают угловой период девиации. Если угловой. период девиации выявляется недостаточно, четко устанавливают вертолет на другой магнитный курс, например, на 180 или 270 и повторяют описанные операции.

Период помехи от вращающихся намагниченных масс вертолета (винта и трансмиссии) определяют как отношение угла

3S поворота винта между повторяющимися значениями . измеренной магнитной индукции углового периода девиации к угловой скорости винта в полете. Например, при угловом периоде, равном 72, что является

4О проявлением «лопастной» составляющей помехи от винта, так как шаг лопастей пятилопастного винта вертолета МИ-8 равен

360 /5=72, период помехи составляет

72 /1152(7с)= 62,5 10 з с, поскольку угловая скорость вращения винта вертолета МИ-8

45 в полете равна 1152(/с) (!92 об/мин).

Определив период помехи, устанавливают в измерительно-регистрирующем блоке интервал времени счета импульсов сигнала, умноженной частоты прецессии протонов рабочего вещества магнитометра кратным

50 наиденному значению периода. В рассматриваемом случае устанавливают, например, интервал 62,5.10 сх3 = 187,5 10 с. Если необхбдимо сохранение масштаба регистрации магнитной индукции, одновременно

55 корректируют коэффициент умножения частоты прецессии так, чтобы он был равен обратной величине произведения гидромагнитного отношения прототипа на этот интер1109699

Составитель В. Попадько

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник аказ 5643/32 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вал и на цену младшего разряда регистрации в нТл. Для реализации предлагаемого способа в магнитометре должна быть предусмотрена возможность установки требуемого интервала счета и, по необходимости, соответствующей корректировки масштаба измерения магнитной индукции. Это может быть выполнено, например, известным путем — переключением. коэффициента деления в делителях частоты формирователя интервала счета и умножителя частоты 10 прецессии на основе схемы фазовой автоподстройки частоты с делителем в цепи обратной связи. Наилучшие „,результаты будут получены при автоматизации установки интервала и корректировки масштаба, например, путем управления указанным делителями от измерителя угловой скорости винта, что повысит точность исключения девиации от винта и трансмиссии, снижающуюся при ручной установке интервала из-за погрешности стабилизации скорости 20 винта для МИ-8, находящейся н пределах

1Я,5%. После компенсации периодической девиации на земле или в полете производят известными путем компенсации девиации, создаваемой помехой от неподвижных I3магниченных масс и неразличимой от этой помехи постоянной составляющей помехи от вращающихся намагниченных масс: винта и трансмиссии вертолета с помощью катушек и стержней.

Изобретение позволяет практически полностью исключить составляющую девиации от помехи винта и трансмиссии, достигавшей 5...30 нТл, повысить точность измерений.

Использование изобретения обеспечивает проведение высокоточной съемки в труднодоступных районах, где практически возможна только вертолетная съемка, и которые наиболее перспективны с точки зрения вероятного обнаружения залежей полезных ископаемых.