Способ определения девиационной поправки при морской магнитной съемке Советский патент 1984 года по МПК G01V3/175 

Изобретение относится к морским геофизическим исследованиям и может быть использовано при морской магнитной съемке. Известен способ определения деви ацнонной поправки при измерениях бу сируемьам магнитометром включающий определение истинного значения гео магнитного поля (ГЙП) в опорной точ ке специальйьви опорным магнитометро прохождение судном с буксируемым чувствительным элементом магнитомет ра на заданном курсе через опорную точку; измерение при этом значения ГМП и вычисление по результатам измерений искойой поправки ij Однако этот способ характеризует ся недостаточно высокой точностью определения девиационной поправки при морской магнитной съемке, так как при его реализации имеют место следующие погрешности определения указанной поправки; эа счет невозможности обеспечения прохождения в открытом море чувствительного элемента буксируемо го магнитометра через местоположение опорного магнитометра с требуемой точностью из-за того ,, отмечающий местоположение опорного магнитометрар при глубине океана 4000 м (средняя глубина океана) под воздействием гидрологических факторов. (течениеf ветер) может находить ся в любой точке окружности с радиусом 500 Мр что обусловливает погре ность определения девиационной попpaSKHf равную 15 нТл при градиенте ГИП 30 нТл/км; за счет наличия инструментальной погрешности опорного магнитометра; кроме того нейозможно осуществл ние измерений одновременно двумя ма нитометрами в одной точке при условии, что на один из них действует магнитное поле судна, а на другой нет,, поэтому на практике или производят одновременные измерения магни тометрами расположенными над одной точкой на разных горизонтах,- что пр водит к погрешности определения поп равки, обусловленной вертикальным градиентом ГМП или производят изме:рение двумя магнитометрами в одно точке, но-не одновременно, что приводит к погрешности определения поправки у обусловленной влиянием вари аций ГМПЧ Эти погрешности достигают порядка 5 нТл, Наиболее близким к изобретению является способ, определения девиаци онной поправки при морской магнитно съемке, включa ш ий перемещение судн с буксируемым чувствительным элемен тов эaдaнны 1 курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки. При это для определения девиационной поправки необходимо многократное прохождение судном через выбранную опорную точку 2 , .Этот способ имеет недостаточно высокую точность определения указанной поправки за счет невозможности обеспечения в открытом поле прохождения чувствительным элементом через опорн то точку с требуемой точностью, что приводит к погрешности определения девиационной поправки в 15 нТл при градиенте. ГМП 30 нТл/км из-за того, что точность определения места современ.ными навигационными средствами в открытом море составляет около 500 м; за постоянную составляющую девиации, которую определить невозможно из-за того, что в качестве истинного значения ГМП принимают среднее его значение в опорной точке, вычисленное из результатов измерений, полученных при многократном прохождении магнитометра через опорную точку {эта поправка достигает 30% от полной величины девиационной поправки и составляет 5 нТл кроме того, имеет место погрешность, обусловленная наличием вариаций ГМП за время многократных прохождений через опорную точку, которые могут, составлять от 1 до 1000 нТл. Цель изобретения - повышение точности определения девиационной поправ и. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения девиационной поправки при морской магнитной съемке, включающему перемеш.ение судна с буксируемьм чувствительным элементом заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки, прекращают на заданный период времени буксировать судном чувствительный элемент при сохранении движения судн.а, за время указанного периода непрерывно измеряют расстояние между чувствительным элементом к судном,, а девиационную поправку опреде.ляют по измеренным значениям магнитного поля и расстоянию между чувствительны / элементом и судном в указанный период времени. На чертеже показан пример реализации способа п В районе производства морской магнитной съемки закрепленный на кабале 1 чувствительный элемент 2 опускают за борт судна 3. Затем с помощью лебедки 4 вытравливают кабель 1 на .длину, более двух длин судна,- и ставит лебедку 4 на стопор. Включают буксируемый чувствительный элемент 2 в работу. Судно 3 перемещают заданным курсом. Для определения девиационной поправки снимают со стопора лебедку 4 и с ее помощью дополнительно вытравливают заданную длину ка беля 1 со скоростью, равной скорости судна 3, Информацию о скорости судна 3 получают по показаниям судового 5 лага, В результате воздействия силы сопротивления воды на корпус, в .котором находится чувствительный элемент, его движение прекратится на период вытравливания кабеля 1. При Ю этом расстояние между судном 3 и чувствительным элементом 2 увеличивается, а следовательно, влияние маг нитного поля судна на Чувствительный элемент уменьшается П кaзaJ ия чув- 15 ствительного элемента Т, и Tj соответственно в моменты времени i и указанного периода при вытравливании кабеля 1 предоставляют собой суммы Т,-Т„.ьТ,.. , , где TO значение ГМП в месте нахождения чувствительного эле- 25 мента; if,HuT,j- значения магнитного пог ля судна в месте нахождения чувствительного элемента в i мсменты 1 и ig соответст- JQ венно, и являются величинами девиационных поправок в эти моменты времени. Значения лТ, и лТ вьмисляются по формулам: . Tiil. (2) - Т,-Т, лТ -iferгде L и Ln - расстояние между центром судна и чувствительньм элементом в мо- 45 менты i и tj соответственно, Девиационная поправка в момент вре мени i; указанного периода определяет ся выражением - TO-Т; ВД гдеЦ ео+1/21о; L;fe,+l/2Lc, где ЕО - начальная длина кабеля; - длина кабеля в момент i} указанного периода; Jfc - длина судна; T измеренное значение магнитного поля в момент , , Относительную погрешность S ся1ределеииялТ вычисляется по формуле Ic + e 5 гд а гд по (Я 40 ях 6-, не бе со от g зн ме че тя 6g но 1, ша эл ет ск не пр ра ЕТ - составляющая относительной погрешности, обусловленная погрешностью измерений магнитометром ГМП; - составляющая относительной погрешности, обусловленная погрешностью определения расстояния между судном и чувствительным -элементом магнитометра. Значение т определяют по формуле 26V(gbSf + d; начение E по формуле T- H l{T-t ol/ о1 I I . 6 -средняя квадратическая погрешность чувствительного элемента; -градиент ГМП в месте измерений;u5 - дрейф чувствительногсг элемента магнитометра под воздействием сил инерции и течений; 6g - изменение ГМП за период вытравливания кабеля 1 от Ёд до погрешность, обусловленная неточностью опреде. ления LO и L ; i ( функция, характеризующая изменение i при различных значениях L .. Значение i(LjLo)MO)KeT вычисляться формуле 4(±i.. (8 uT I -1 vUo Ь -UCT Пример, При типичных значени-, указанных величин, равных 6g 2 нТл 1 нТл, предельная величина измеия ГМП за время вытравливания кая 1 от длины BO ДО Bi , которая тавляет 5-40 с при скорости судна 8 до 20 узлов соответственно; 30 нТл/км; м (предельное чение дрейфа чувствительного элета магнитометра под влиянием теия со скоростью 1 силы ести за время 40 с) ; нТл; 2 нТл, предельное значение погрешти, обусловленное прогибом кабеля величина которого не может превыь глубины хода чувствительного мента магнитометра (как показываопыт, при длине кабеля 200 м и рости судна 8 узлов глубина хода превышает 10 м и, следовательно, дельная погрешность определения стояния (Е) между чувствительным

i10736076

элементом и судном по длине кабеля . Предлагаемый способ позволяет

не будет превышать 10 м), а 2 определить девиационную поправку

.3 нТл при нТл/км, относи-точнее более чем на порядок по сравтельная погрешность определения де-нению с известными спЬсобгики, что

виационной поправки предлагаекым спо-приводит .к повышению точности измесобом не превышает 0,1, что состав- рений при морских магнитных съемках,

ляет абсолютную величину в рассмот-а следовательно, уточнить карты магренном примере порядка 1 нТл нитного поля в морях и океанах.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕВИАЦИОННОЙ ПОПРАВКИ ПРИ МОРСКОЙ МАГНИТНОЙ СЪЕМКЕ,включакядий перемещение судна с буксируемьфл чувствительным элементом -заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление -ПО измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения поправки измерений, прекращают на заданный период времени буксировать судном чувствительный- элемент при сохранении движения судна, за время указанного периода непрерывно измеряют расстояние между чувствительным элементом и судном, девиационную поправку определяют по измеренным зн чениям магнитного поля и расстоянию между чувствительным элементом и судном в указанный период времени. - § 1 f. CO GFS

,.,1 .

t.