Устройство для магнитных измерений с компенсацией помех от ускорений

Устройство для магнитных измерений с компенсацией помех от ускорений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1, УСТРОЙСТЮ ДЛЯ МАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С КОМПЕНСА1ЩЕЙ ПОМЕХ ОТ , содержащее последовательно соединенные датчик ускорения и первый фильтр, магнитометр, через второй фильтр подключенный к сумматору , от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений , в него дополнительно введены последовательно соединенные блок моделирования градиента и блок умножения , а также измеритель координат, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока моделирования градиента, второй вход блока уланожеНИН соединен с выходом первого фильтра , а выход - с вторым входом сумматора . 2.. Устройство по п, 1, о т л ичающееся тем,что блок моделирования градиента содержит последовательно соединенные блок ввода кода , блок памяти и синтезатор, выход которого является выходом блока мо- 1 ,делирования градиента, а вторые вхоО ) да блока памяти и синтезатора - входом блока моделирования градиента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 01 R 33/00

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3488548/18-21 (22) 18.08.82 (46) 23.11.83. Бюл. 9 43 (72) В.В. Аверкиев и О.П. Хвостов (71) Научно-производственное объединение Рудгеофизика (53) 621.317 .44(088.8) (56) 1. Геофизическое приборостроение. Сб. Л., Недра, 1964, выл.18, с, 30«32.

2. Патент QHA У 2877407, кл. 324, 43, 1957.. (54) (57). 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНЫХ

ИЗМЕРЕНИЙ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПОМЕХ OT

УСКОРЕНИЙ, содержащее последовательно соединенные датчик ускорения и первый фильтр, магнитометр, через второй фильтр подключенный к сувеаа- . тору, о т л и ч а ю m å е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок моделирования градиента и блок умножения, а также измеритель координат, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока моделирования градиента, второй вход блока умножения соединен с выходом первого фильтра, а выход — с вторым входом сумматора.

2., Устройство по п. 1, о т л ич а ю ц е е с я тем,что блок моделирования градиента содержит последовательно соединенные блок ввода кода, блок памяти и синтезатор, выход которого является выходом блока мо-

O делирования градиента, а вторые sxo- (. ды блока памяти и синтезатора — вхо- / дом блока моделирования градиента.

С::

1056091

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для поисков магнитных аномалий с подвижной платформы.

Известно устройство для магнитных изм рений, в котором используется движущийся магнитометр (1J

Однако неравномерное движение магнитометра при магнитной съемке является источником ложных магнитных аномалий. 10

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для магнитных измерений с компенсацией помех от ускорений, содержащее последовательно соединенные )5 датчик ускорения и первый фильтр,. а также магнитометр, через вторрй фильтр подключенный к сумматору Е>3

Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности, поскольку масштабный коэффициент, с которым фильтрованный сигнал акселе. рометра вводится в качестве поправки на вход сумматора, устанавливается . оператором вручную на основе субъективной оценки уровня помех.

Цель изобретения — повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для магнитных измерений с компенсацией помех от ускорений, содержащее последователь" но соединенные датчик ускорения и первый фильтр, магнитометр, через второй фильтр подключенный к сумматору, дополнительно введены последовательно соединенные блок моделирования градиента и блок умножения, а также измеритель координат, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму 40 входам блока моделирования градиента, второй вход блока умножения соединен с выходом первого фильтра, а выход — с вторым входом сумматора, При этом, блок моделирования 45 градиента содержит последовательно соединенные блок ввода кода, блок памяти и синтезатор, выход которого является выходом блока моделирования градиента, а вторые входы блока памяти и синтезатора - входом блока моделирования градиента.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 функциональная схема блока моделирования градиента.

Устройство для магнитных измерений с компенсацией помех от ускорений (фиг.1) содержит последовательно соединенные датчик 1 ускорения и первый Фильтр 2, магнитометр 3, через - 60 .второй Фильтр 4,,подключенный к сумматору 5; последовательно соединенные блок 6 моделирования градиента и блок

7 умножения, а также измеритель 8 координат, первый и второй выходы $5 которого подключены соответственно к первому и второму входам блока 6 моделирования градиента, второй вход блока 7 умножения соединен с выходом первого фильтра 2, а выход — с вторым входом сумматора 5.

Блок 6 моделирования градиента (фиг.2) содержит последовательно соединенные блок 9 ввода кода, блок

10 памяти и синтезатор 11, выход которого является выходом блока 6 моделирования градиента, а вторые входы блока 10 памяти и синтезатора

11 — выходом блока 6 моделирования градиента.

Устройство работает следующим образом.

В процессе движения магнитометра

3 на его выходе возникает сигнал, являющийся суммой полезного сигнала и помехи. Полезный сигнал обусловлен геомагнитным полем и его аномалиями.

Он соответствует равномерной скорости движения ° Помеха обусловлена случайными ускорениями магнитометра 3 в неоднородном магнитном поле под влиянием нестабильности воздушной (морской) среды, тягового усилия и динамики платформы, на которой установлен магнитометр 3.

Одновременно с сигналом магнитометра 3 на выходе датчика 1 ускорения формируется сигнал, пропорциональный ускорению магнитометра 3.

Помеха на выходе магнитометра 3 и сигнал на выходе датчика 1 ускорения различны, поскольку помеха пропорциональна флуктуации пройденного пути. Сигнал магнитометра 3 после фильтрации вторым фильтром 4, выполненным, например, по .схеме дифференцирования, поступает на вход сумматора 5, Сигнал,датчика 1 ускорения после фильтрации фильтром 2, выполненным, например, по схеме интегрирования, поступает на второй вход блока 7 умножения. Помеха на втором входе блока 7 умножения и сигнал на входе сумматора 5 совпадают по фазе (с точностью до знака градиента магнитного поля). Одновременно с сигналами магнитометра 3 и датчика 1 ускорения на выходе измерителя

8 координат формируются сигналы, характеризующие положение магнитометра 3 в связанной с Землей системе координат.

В качестве измерителя 8 координат может использоваться навигационная система носителя магнитометра (система радионавигации, в том числе радиогеодезическая, инерциальная, спутниковая или комплекс навигации на различных принципах) . Сигналы с выхода измерителя 8 координат поступают на входы блока 6 моделирования градиента. В блоке 6 моделирования градиента формируется сигнал, вели1016091

Составитель М. Клыкова

Техред А.Бабинец Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Рогулич

Заказ 9294/37

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чина и знак которого соответствуют величине и знаку градиента геомагнитного поля. Этот сигнал поступает на первый вход блока 7 умножения и после умножения на фильтрован-. ный интегрирующим фильтром 2 сигнал датчика 1 ускорения с выхода блока

7 умножения поступает в качестве поправки к показаниям магнитометра

3 на вычитающий вход сумматора 5, в результате чего на выходе сумма- to тора 5, являющемся также выходом всего устройства, сигнал свободен от помех.

Работа блока 6 моделирования градиента основана на воспроизведении 15 значений градиента как функции ко. ординат (широты rg и долготы g ), характеризующих положение магнитометра 3 относительно Земли.

Градиент представляют в виде ряда

Фурье по координате g, причем коэффициенты Фурье представляют как функции второй координаты 1

По результатам анализа результатов предшествующих магнитных измерений в заданном районе работ определяют численные значения коэффициентов Фурье для различных значений 3 и с помощью блока 9 ввода вводят в блок 10 памяти. В процессе поаледующих магнитных измерений на первом выходе измерителя 8 координат формируется сигнал, характеризующий географическую долготу Я . Этот сигнал поступает на управляющий вход блока 10 памяти. Из блока 10 памяти 35 иЗвлекаются и поступают на его выход значения коэффициентов Фурье, соответствующие значению jl . С выхода блока 10 памяти эти коэффициенты поступают на первый вход синтезатора 11. Одновременно на втором выходе измерителя 8 координат формируется сигнал, характеризующий географическую широту (p . Этот сигнал поступает на второй вход синтезатора

11. Синтезатор 11 синтезирует величину градиента. Таким образом, на ныходе блока 6 моделирования градиента воспроизводится значение градиента в районе расположения магнитометра 3, полученное на основе предшествующих магнитных измерений. Аналогично могут быть воспроизведены две другие составляющие градиента.

Благодаря введению в устройство измерителя 8 координат, блока б моделирования градиента и блока 7 умножения компенсация помех, в отличие от известного осуществляется автоматически, без участия оператора, одновременно повышается точность компенсации помех, поскольку компенсация осуществляется не по субьективной оценке оператора, а непосредственно в соответствии со значением градиента в районе работ.

В результате этого на выходе уСтрой- . ства исключаются ложные аномалии, обусловленные ускорениями магнито-. метра 3. Повышается разрешающая способность магнитометрического метода при поисках аномалий малой протяжен ности и интенсивности.