Способ определения девиационной поправки при морской магнитной съемке

Способ определения девиационной поправки при морской магнитной съемке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 чувствительныйэлемент 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% (1}}

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5}} G 01 V 3 175

Ъ

}

Фч"„°; I",4ф ) ;

1 (Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3515546/18-25 (22) 25.11,82 (46) 15.02.84. Бюл. 9 6 (72) С.H. Гуэевич, Б.Н. Демин и Е.A. Денесюк (53) 550.838,08(088.8) (56) 1. Иванов М.М. Магнитная съемка океанов. — В кн.: Геомагнетизм, вып. 7, М., Наука, 1966, с. 5-9.

2. Йагнитораэведка. Справочник геофизика. Под ред. В.Е. Никитского и }0.С. Глебовского. М., Недра, 1980, с. 176-179 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕВИАЦИОННОЙ ПОПРАВКИ ПРИ МОРСКОЙ МАГНИТНОЙ

СЬЕМКЕ, включающий перемещение судна с буксируемым чувствительным эле1 ментом .заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление .по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки, отличающийся 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 знЪчениям магнитного поля и расстоянию между чувствительным элементом и суд. ном в укаэанный период времени.

1073607

Изобретение относится к морским геофизическим исследованиям и может быть использовано при морской магиитной съемке.

Известен способ определения девиационной поправки при измерениях бук- 5 сируемым магнитометром, включающий определение истинного значения геомагнитного поля (ГМП) в опорной точке специальным опорным магнитометром,, прохождение судном с буксируемым 10 чувствительным элементом магнитометра на заданном курсе через опорную точку, измерение при этом значения

ГКП и вычисление по результатам измерений искомой поправки (1J 15

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой точностью определения девиационной поправки при морской магнитной съемке, так как при его реализации имеют место следующие погрешности определения указанной поправки: за счет невозможности обеспечения прохождения в открытом море чувствительного элемента буксируемого магнитометра через местоположение опорного магнитометра с требуемой точностью из-за того, что буй, отмечающий местоположение опорного магнитометра, при глубине океана

4000 м (средняя глубина океана) под воздействием гидрологических фактоpos (течение, ветер) может находиться в любой точке окружности с радиусом 500 м, что обусловливает погреш ность определения девиационной поправки равную 15 нТл при градиенте

ГИП 30 нТл/км; за счет наличия инструментальной погрешности опорного магнитометра;. кроме того, невозможно осуществле 4( ние измерений одновременно двумя маг 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 магни45 тометрами„. расположенными над одной точкой на разных горизонтах,, что приводит к погрешности определения поправки, обусловленной вертикальным градиентом ГМП, или производят измерение двумя магнитометрами в одной точке, но:не одновременно, что приводит к погрешности определения поправки, обусловленной влиянием вариаций ГМП. Эти погрешности достигают 55 порядка 5 нТл.

Наиболее близким к изобретению является способ определения девиациоиной поправки при морской магнитной съемке, включа аций перемещение судна 6О с буксируемым чувствительным элементом заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки. При этом для определения девиационной поправки необходимо многократное прохождение судном через выбранную спорную точку (2) . .Этот способ имеет недостаточно высокую точность определения указанной поправки за счет невозможности обеспечения в открытом поле прохождения чувствительным элементом через опорную точку с требуемой точностью, что приводит к погрешности определения дениационной поправки в 15 нТл при градиенте. ГМП 30 нТл/км из-за того, что точность определения места современными навигационными средствами в открытом море составляет около 500 м; за постоянную составляющую девиации, которую определить невозможно из-за того, что в качестве истинного знач.ения ГМП принимают среднее его значение в опорной точке, вычисленное иэ результатов измерений, полученных при многократном прохождении магнитометра через опорную точку (эта поправка достиг-ет 30% от полной величины девиационной поправки и составляет примерно 5 нТл кроме того, имеет место погрешность, обусловленная наличием вариаций ГМП эа время многократных прохождений через опорную точку, которые могут, составлять от 1 до 1000 нТл.

Цель изобретения — повышение точ. ности определения девиационной поправ к и.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения девиационной поправки при морской магнитной съемке, включающему перемещение судна с буксируемым чувствительным элементом заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление по глзмеренным значениям магнитного поля девиационной поправки, прекращают на заданный период времени буксировать судном чувствительный элемент при сохранении движения судна, за время указанного периода непрерывно измеряют расстояние между чувствительным элементом и суд. ном, а девиационную поправку определяют по измеренным значениям магнитного поля и расстоянию между чувствительным элементом и судном в указанный период времени.

На чертеже показан пример реализации способа

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 ставят лебедку 4 на стопор, Включают буксируемый чувствительный элемент 2 в работу. Судно 3 перемещают заданньм курсом. Для определения девиа1073б07 ционной 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 лага. В результате воздействия силы сопротивления воды на корпус, в .котором находится чувствительный элемент, его движение прекратится на период вытравливания кабеля 1. При этом расстояние между судном 3 и чувствительным элементом 2 увеличивается, а следовательно, влияние маг нитного поля судна на Чувствительный элемент уменьшается Показания чув- 15 ствительного элемента Т, и Т соответственно в моменты времени 11 и1 указанного периода нри вытравливанйи кабеля 1 предоставляют собой суммы

20 (t) Т =Т +ьТ„, Т2-То+ ЬТЯ Р

35 т,-т "-(1 (2)

Lg Г„- Т ф () 40 (L2) где Ь и L — расстояние между цент1 2 ром судна и чувствительным элементом в мо- 45 менты (1 и 1 соответственно.

Девиационная поправка в момент вре мени 1.; указанного периода определяет ся выражением

50 т Т9 ь 1 ; =, „ ) (4} .1

Lo где- (о" о+1 2 "с

L, =. Е,"+1Г2 Ь „

55 гДе 1"о - начальнаЯ Длина кабелЯ;

Ц вЂ” длина кабеля в момент 1; указанного периода; с — длина суднами

Т; - измеренное значение магнитного поля в момент 1;

Относительную погрешность Я 1 оп" ределения ь Г„вычисляется по формуле

E„- E,.E „, 65 где Т, — значение ГМП в месте нахождения чувствительного эле- 25 мента; ь 1иат — значения магнитного поля судна в месте нахождения чувствительного элемента в моменты 1 и

Значения а Г1 и а Г< вычисляются по формулам: где Ez — составляющая относительной погрешности, обусловленная погрешностью измерений магнитометром ГМП;

E составляющая относительной погрешности, обусловленная погрешностью определения расстояния между судном и чувствительным элементом магннтометра.

Значение С определяют по формуле

Ят 2 26 + (g s) б (Т вЂ” Т;) а значение EÄ по формуле

t =1 (+ —, (т) где, 6+ средняя квадратическая погрешность чувствительного элемента; градиент ГМП в месте измерений; дрейф чувствительного элемента магннтометра под воздействием сил инерции и течений; изменение ГМП за период вытравливания кабеля 1 е, е;; погрешность, обусловленная неточностью определения Lo è L;; функция, хараКтеризующая изменение Е< прн различных значениях L u L

k(L, L )может вычисляться

Значение по формуле

П р и и е р. При типичных значени-. ях указанных величин, равных 68= 2 нТл

6 1 нТл, предельная величина изменения ГМП эа время вытравливания кабеля 1 от длины 8о до 8;, которая составляет 5-40 с при скорости судна от 8 до 20 узлов соответственно;

g =30 нТл/км; об=10 м (предельное значение дрейфа чувствительного элемента магнитометра под влиянием течения со скоростью Ч=1 узел н силы тяжести за время 40 с); 11 -T,=10 нТл;

6q=2 нТл, предельное значение погрешности, обусловленное прогибом кабеля .

1„ величина которого не может превышать глубины хода чувствительного элемента магнитометра (как показывает опыт, при длине кабеля 200 м и скорости судна 8 узлов глубина хода не превышает 10 м и, следовательно, предельная погрешность определения расстояния (Р) между чувствительным

1073607

Составитель В. Иайоршин

Техред Т,Маточка Корректор B. Бутяга

Редактор M. Петрова

Тираж 711 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 317/40 Патент, r, ужгород, ул. Проектная, 4 элементом и судном по длине кабеля не будет превышать 10 м}, а 6

0,3 нТл при g 30 нТл/км, относительная погрешность определения девиационной поправки предлагаемым способом не превышает 0,1, что составляет абсолютную величину в рассмотренном примере порядка 1 нТл.

Предлагаемый способ позволяет определить девиационную поправку точнее более чем на порядок по сравнению с известными спбсобами, что приводит к повышению точности измерений при морских магнитных съемках, а следовательно, уточнить карты магнитного поля в морях и океанах.