Способ исключения девиации показаний магнитометра при вертолетной геомагнитной съемке Советский патент 1984 года по МПК G01V3/165 

со

05

со со

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 установленной на вертолете лебедки выпускают на кабель-тросе немагнитную 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 1.

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 влияния помех от вращающихся магнитных масс вертолета: винта и трансмиссии.

Цель изобретения - повыщение 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 ченных масс вертолета, системой электромагнитных катущек и стержней, выполненных из магнитомягкого материала. Курсовая девиация от неподвижных масс в этом случае составляет величину порядка 20100 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 по5 ворачивают винт, так чтобы одна из его лопастей установилась над магнитометром. Регистрируют магнитометром значение магнитной индукции. Поворачивак: т винт на половину углового щага между соседними лопастями, бновь регистрируют значение

0 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 устанавлива0 ют вертолет на другой магнитнь1Й курс, например, на 180° или 270° и повторяют описанные операции.

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

5 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

- проявлением «лопастной составляющей помехи от винта, так как шаг лопастей пятилопастного винта вертолета МИ-8 равен 360°/5 72°, период помехи составляет 72°/1152()с) 62,, поскольку угловая скорость вращения винта вертолета МИ-8

5 В полете равна 1152(°/с) (192 об/мин).

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

найденному значению периода. В рассматриваемом случае устанавливают, например, интервал 62,5-10 схЗ 187,5 Ш с. Если необхбдимо сохранение масштаба регистрации магнитной индукции, одновременно

5 корректируют коэффициент умножения частоты прецессии так, чтобы он был равен обратной величине произведения гидромагнитного отношения прототипа на этот интервал 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 маештаба измерения магнитной индукции. Это может быть выполнено, например, известным путем - переключением коэффициента деления в делителях частоты формирователя интервала счета и умножителя частоты прецессии на основе схемы фазовой автоподстройки частоты с делителем в цепи обратной свйзи. 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 винта для МИ-8, находящейся в пределах ±2.5%. После компенсации периодической девиации на земле или в полете производят известными путем компенсации девиации, создаваемой помехой от неподвижных намагниченных 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 прсшедение высокоточной съемки в труднодоступных районах, где практически возможна только вертолетная съемка, и которые наиболее перспективны с точки зрения вероятного обнаружения залежей полезных ископаемых.

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.