Способ определения девиационной поправки при морской магнитной съемке

(59 С 01 7 ЫЙ НОМИТЕТ ССРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТ ГОСУДАРСТВЕНГЮ ДЕЛАМ Е ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Иванов М.М. Магнитная съемка океанов, - В кн,: Геомагнетизм, вып, 7, М., Наукаф, 1966, с. 5-9.2. Йагнитораэведка, Справочник геофизика. Под ред, В.Е. Никитского и Ю.С, Глебовского. М., фНедраф, 1980, с. 176-179 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕВИАЦИОННОЙ ПОПРАВКИ ПРИ МОРСКОЙ МАГНИТНОЙ СЬЕМКЕ,включающий перемещение судна с буксируемым чувствительным элементом .заданным курсоМ, измерениепри этом магнитного поля и вычисление по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности определенияпоправки измерений, прекращают назаданный период времени буксироватьсудном чувствительный элемент присохранении движения судна, за времяуказанного периода непрерывно измеряют расстояние между чувствительнымэлементом и судном, девиационную поправку определяют по измеренным знЪчениям магнитного поля и расстояниюмежду чувствительным элементом и судном в укаэанный период времени.Изобретение относится к морскимгеофизическим исследованиям и можетбыть использовано при морской магиитной съемке,Известен способ определения девиационной поправки при измерениях буксируемым магнитометром, включающийопределение истинного значения геомагнитного поля (ГМП) в опорной точке специальным опорным магнитометромпрохождение судном с буксируемым 10чувствительным элементом магнитометра на заданном курсе через опорнуюточку, измерение при этом значенияГКП и вычисление по результатам измерений искомой поправки (Ц, 15Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой точностьюопределения девиационной поправкипри морской магнитной съемке, таккак при его реализации имеют местоследующие погрешности определенияуказанной поправки:за счет невозможности обеспечения прохожденчя в открытом моречувствительного элемента буксируемого магнитометра через местоположение опорного магнитометра с требуемой точностью из-за того, что буй,отмечающий местоположение опорногомагнитометра, при глубине океана4000 м (средняя глубина океана) подвоздействием гидрологических факторов (течение, ветер) может находиться в любой точке окружности с радиусом 500 м,. что обусловливает пагрешность определения девиационной поправки равную 15 нТл при градиентеГИП 30 нТл/км;за счет наличия инструментальнойпогрешности опорного магнитометра;,кроме того, невозможна асуществле 40ние измерений одновременно двумя магнитометрами в одной тачке при условии, что на один из них действуетмагнитное поле судка, а на другойнет поэтому на практике или производят одновременные измерения магнитометрами. расположенными над однойточкой на разных горизонтах что при.водит к погрешности определения поправки, обусловленной вертикальнымградиентом ГМП, или производят измерение двумя магнитометрами в однойточке, но:не одновременно, что приводит к погрешности определения поправки, обусловленной влиянием вариаций ГМП: Эти погрешности достигают 55порядка 5 нТл.Наиболее близким к изобретению является способ определения девиациоиной поправки при морской магнитной съемке, включааций перемещение судна ЬО с буксируемым чувствительным элементом заданным курсом, измерение при этом магнитного поля и вычисление по измеренным значениям магнитного поля девиационной поправки. При этом у для определения девиационной поправки необходимо многократное прохождение судном через выбранную спорнуюточку 123 ..Этот способ имеет недостаточновысокую точность определения указанной поправкиза счет невозможности обеспеченияв открытом поле прохождения чувствительным элементом через опорную точку с требуемой точностью, чта приводит к погрешности определения дениационной поправки в 15 нТл при градиенте. ГМП 30 нТл/км из-за того, чтоточность определения места современными навигационными средствами в открытом маре составляет около 500 м;за постоянную составляющую девиации, которую определить невозможнаиз-за того, что в качестве истиннага знач.ения ГМП принимают среднееега значение в опорной точке, вычисленное иэ результатов измерений,полученных при многократном прохождении магнитаметра через опорнуюточку (эта поправка достигает 30%от полной величины девиационной поправки и составляет примерно 5 нТлкроме того, имеет место погрешность, обусловленная наличием вариаций ГМП эа время многократных прохождений через опорную точку, которыемогут, составлять от 1 да 1000 нТл.Цель изобретения - повышение тачности определения девиационной поправки.Поставленная цель достигается тем,чта 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 па измеренным значенияммагнитного поля девиационнай поправки, прекращают на заданный периодвремени буксировать судном чувствительный элемент при сохранении движения судна, за время указанного периода непрерывно измеряют расстояниемежду чувствительным элементом и судном, 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 морскоймагнитной съемки закрепленный на кабале 1 чувствительный элемент 2 опускают за борт судна 3. Затем с помощьюлебедки 4 вытравливают кабель 1 надлину, более двух длин судна. н ставя лебедку 4 на стопор, Включаютбуксируемый чувствительный элемент 2в работу. Судно 3 перемещают заданньм курсам, Для определения девиа 107 3 б 07ционной поправки снимают со стопоралебедку 4 и с ее помощью дополнительно вытравливают заданную длину кабеля 1 со скоростью, равной скоростисудна 3. Информацию о скорости судна 3 получают по показаниям судовоголага. В результате воздействия силысопротивления воды на корпус, в,котором находится чувствительный элемент, его движение прекратится напериод вытравливания кабеля 1. При 10этом расстояние между судном 3 ичувствительным элементом 2 увеличивается, а следовательно, влияние магнитного поля судна на Чувствительныйэлемент уменьшается Показания чувствительного элемента Т, и Т соответственно в моменты времени 11 и 1указанного периода нри вытравливанйикабеля 1 предоставляют собой суммы 20(Ь 21где Ь и (. - расстояние между центром судна и чувствительным элементом в мо. 45менты ( и (. соответственно.Девиационная поправка в момент вре мени (.; указанного периода определяет ся выражением50о(. =.Е+112 Ьгде 1 о - начальная длина кабеля;Ц - длина кабеля в момент 1;указанного периода;Ьс - длина судна;Т; - измеренное значение магнитного поля в момент 1;Относительную погрешность Ядоп" ределения ьТвычисляется по формуле(5) 6 дГ" се(- т2 Ф 2 где Т, - значение ГМП в месте нахож"дения чувствительного элемента;д 1,ид 72 - значения магнитного поля судна в месте нахождениячувствительного элемента вмоменты 11 и (,2 соответст- З 0венно, и являются величинами девиационных поправок вэти моменты времени,Значения дТ, и дТ вычисляются по Формулам:где Е - составляющая относительнойпогрешности, обусловленнаяпогрешностью измерений магнитометром ГМП;(- составляющая относительнойпогрешности, обусловленнаяпогрешностью определениярасстояния между судном ичувствительным элементоммагннтометра.Значение б определяют по Формуле 6 т+(бд) феТ -- 2(т-т;)а значение Я по формуле где, Й+ средняя квадратическая погрешность чувствительного элемента;градиент ГМП в месте измерений;дрейф чувстви-ельного элемента магннтометра под воздействием сил инерции и течений; изменение ГМП за период вытравливания кабеля 1Е, доЕпогрешность, обусловленная неточностью определения ( о и 1.Ъ функция, хараКтеризующая изменение Е прн различных значениях ).и (.;2(4,(1,)может вычисляться Значениепо Формуле П р и м е р. При типичных значени-, ях указанныХ величин, равных 6 Е = 2 нТл 6 1 нТл, предельная величина изменения ГМП эа время вытравливания ка- белЯ 1 от Длины Во До Е;, котоРаЯ составляет 5-40 с при скорости судна от 8 до 20 узлов соответственно; Я =30 нТл/км; д.5= 10 м (предельное значение дрейфа чувствительного элемента магнитометра под влиянием течения со скоростью Ч=1 узел н силы тяжести за время 40 с); 7 -Т,:10 нТл;6=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 чувствительным1073607 Составитель В, ИайоршинТехред Т,Маточка Корректор В. Бутяга Редактор М. Петрова Тираж 711 Подписное ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 317/40 яд". ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элементом и судном по длине кабеляне будет превышать 10 м), а оО,З нТл при ф 30 нТл/км, относительная погрешность определения девиационной поправки предлагаемым способом не превышает 0,1, что составляет абсолютную величину в рассмот"ренном 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.