Новые методики получения и обработки данных аэрогравиметрии, используемой при поиске месторождений полезных ископаемых, разработала группа сотрудников МГУ, 6 мая сообщает пресс-служба университета.

Как следует из названия, аэрогравиметрия — это метод, с помощью которого с воздуха выявляют аномалии поля силы тяжести, связанные с особенностями строения земной коры, в том числе с залежами полезных ископаемых. Для отдаленных и труднодоступных территорий возможность обнаруживать полезные ископаемые при помощи летательных аппаратов очень ценна.

В современной аэрогравиметрии стало популярным использование бескарданных инерциальных навигационных систем (БИНС), которые имеют ряд преимуществ перед традиционными платформенными, а именно: компактные размеры, малое энергопотребление, меньшая стоимость и возможность одновременно измерять все три компоненты вектора силы тяжести (векторная аэрогравиметрия).

Команда лаборатории управления и навигации кафедры прикладной механики и управления механико-математического факультета МГУ в 2020–2022 годы разработала новые методики съемок, а также алгоритмы постобработки данных бескарданной аэрогравиметрии.

Новые алгоритмы дают решение задач спутниковой навигации и интегрированной инерциально-спутниковой навигации в их применении для аэрогравиметрии, а также решение собственно гравиметрической задачи — оценивание аномалии силы тяжести. Создание программно-математического обеспечения бескарданных гравиметров уже находится в завершающей стадии.

Успешно прошла проверка разработанных алгоритмов на экспериментальных данных, которые предоставил Датский технический университет. Также была проведена обработка пяти площадных съемок общим объемом 80 тыс. погонных км тремя современными бескарданными гравиметрами, предоставленными индустриальными партнерами. Гравиметры были установлены на самолеты Cessna 208B, Ан-30 и Ан-3Т.

Проведенная оценка аномалий дала точность, сопоставимую с точностью платформенной аэрогравиметрии, что позволяет говорить о становлении нового направления геофизики — бескарданной аэрогравиметрии.

Кроме того, обработка аэрогравиметрической съемки впервые была выполнена с детальным облетом рельефа. При этом точность результатов обработки, которая проводилась с использованием специальных алгоритмов сверхточной калибровки бескарданного гравиметра в полете, показала применимость съемок такого типа для изучения территорий со сложным рельефом.

Решение задачи векторной аэрогравиметрии сотрудниками лаборатории было выполнено при помощи оригинального алгоритма на основе априорных локальных моделей аномального гравитационного поля. Проведенная с его помощью обработка экспериментальных данных впервые показала беспрецедентную точность определения компонент вектора силы тяжести, равную 2 мГал.

Другим важным результатом проведенных испытаний стала обработка первой в России гравиметрической съемки, проведенной с помощью беспилотного летательного аппарата.

При этом была достигнута высокая точность оценки аномалии (0,5 мГал), которая стала первым успешным в мире результатом такого рода эксперимента с беспилотным летательным аппаратом, что позволяет считать это направление в аэрогравиметрии несомненным будущим трендом.