УДК 550.831.015:550.831.3

Оценка эффективности виброзащиты гравиметра
при проведении аэрогравиметрических съемок

© 2018 г. В.В. Дорожков1, М.Н. Дробышев2, В.Н. Конешов2

1 Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича
и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир, Россия

2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Автор для переписки: В.Н. Конешов, e-mail: slavakoneshov@hotmail.com

Аннотация

Аэрогравиметрическая съемка – стремительно развивающийся и перспективный метод изучения поля силы тяжести в труднодоступных районах Земли. Однако имеются трудности его практического использования. Так, во время выполнения полетов возникают инерционные помехи от вибрации фюзеляжа самолета, вызванной работой двигателей. Ранее проверялись разные варианты конструкций антивибрационной защиты. В ходе ежегодных аэрогравиметрических работ Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) используется достаточно эффективный вариант, который, однако, нельзя рассматривать как окончательный. С помощью высокочастотной сейсмической станции впервые была оценена эффективность применяемой системы виброзащиты гравиметра при проведении аэрогравиметрических работ. Оценка эффективности подавления вибраций проводилась в широком частотном диапазоне. В ходе экспериментальных полетов выявлено снижение вибрационного шума на важной для гравиметрического комплекса частоте 2 Гц. Экспериментальные результаты подтверждают достаточность системы применяемых виброзащитных устройств. Разработанная в ИФЗ РАН виброзащитная платформа значительно снижает вибрации, воздействующие на аэрогравиметрический комплекс GT-2M. Показана возможность использования высокочастотной сейсмической станции “Байкал-ACN” в нестандартной области применения.

Ключевые слова: гравиметрия, аэрогравиметрический комплекс, GT-2M, гравиметр, высокочастотный сейсмометр, виброзащитная платформа

Цитируйте эту статью как: Дорожков В.В., Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Оценка эффективности виброзащиты гравиметра при проведении аэрогравиметрических съемок // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 4. C.5–13. DOI: 10.21455/si2018.4-1

Литература

Абрамов Д.В., Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Оценка влияния сейсмических и метеорологических факторов на точность измерений относительным гравиметром // Физика Земли. 2013. № 4. С.105–110. DOI: 10.7868/S0002333713040017

Абрамов Д.В., Конешов В.Н. О влиянии интенсивной грозовой активности на высокоточные гравиметрические наблюдения // Сейсмические приборы. 2014а. Т. 50, № 4. С.43–46.

Абрамов Д.В., Конешов В.Н. О характеристиках и потенциальных возможностях чувствительного элемента гравиметра GT-2A // Сейсмические приборы. 2014б. Т. 50, № 2. С.39–44.

Абрамов Д.В., Конешов В.Н., Чебров В.Н. Совершенствование методики долговременных наблюдений относительным гравиметром CG-5 // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 3. С.20–26.

Авиационный гравиметр GT-2A. Руководство по эксплуатации. Часть 1: Устройство и работа. М.: ЗАО НТП “Гравиметрические технологии”, 2011. 22 с.

Гравиметр GT-2A (GT-2M). Краткое учебное пособие. М.: ЗАО НТП “Гравиметрические технологии”, 2011. 120 с.

Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Учет сейсмического воздействия на высокоточные измерения гравиметром CG-5 Autograv // Физика Земли. 2014. № 4. С.131–134. DOI: 10.7868/ S0002333714040024

Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Оценка величины вертикального движения точки на земной поверхности по геофизическим данным // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51, № 4. С.22–28.

Дробышев Н.В., Конешов В.Н., Клевцов В.В., Соловьев В.Н.. Лаврентьева Е.Ю. Создание самолета-лаборатории и методики работ для выполнения аэрогравиметрической съемки в арктических условиях // Сейсмические приборы. 2008. Т. 44, № 3. С.5–19.

Дробышев Н.В., Конешов В.Н., Погорелов В.В., Рожков Ю.Е., Соловьев В.Н. Особенности методики аэрогравиметрической съемки, проводимой в высоких широтах // Физика Земли. 2009. № 8. С.36–41.

Железняк Л.К., Конешов В.Н., Краснов А.А., Соколов А.В., Элинсон Л.С. Результаты испытаний гравиметра “Чекан” на Ленинградском гравиметрическом полигоне // Физика Земли. 2015а. № 2. С.165–170. DOI: 10.7868/S0002333715020118

Железняк Л.К., Конешов В.Н., Михайлов П.С., Соловьев В.Н. Использование модели гравитационного поля земли при измерениях силы тяжести на море // Физика Земли. 2015б. № 4. С.103–110. DOI: 10.7868/S0002333715040134

Конешов В.Н., Абрамов Д.В., Дробышев Н.В., Клевцов В.В., Кузнецова Н.В., Лаврентьева Е.Ю., Макушин А.В., Погорелов В.В., Соловьев В.Н. Аэрогравиметрические исследования ИФЗ РАН над акваторией восточного побережья Камчатки осенью 2013 г. // Вестник Камчатской региональной организации Учебно-научный центр. Серия: Науки о Земле. 2013. Т. 22, № 2. С.232–237.

Конешов В.Н., Железняк Л.К., Соловьев В.Н., Михайлов П.С. Разработка инновационного методического обеспечения морских гравиметрических съемок // Наука и технологические разработки. 2017а. Т. 96, № 4. С.3–18. [Тематический выпуск “Прикладная геофизика: новые разработки и результаты. Часть 2. Навигация и космические исследования”]. DOI: 10.21455/std2017.4-1

Конешов В.Н., Клевцов В.В., Соловьев В.Н. Совершенствование аэрогравиметрического комплекса GT-2A для выполнения аэрогравиметрических съемок в Арктике // Физика Земли. 2016б. № 3. С.123–130. DOI: 10.7868/S0002333716030066

Конешов В.Н., Непоклонов В.Б., Соловьев В.Н. Сравнение глобальных моделей аномалий гравитационного поля Земли с аэрогравиметрическими измерениями при трансконтинентальном перелете // Гироскопия и навигация. 2014а. Т. 85, № 2. С.86–94.

Конешов В.Н., Соловьев В.Н., Погорелов В.В., Абрамов Д.В., Макушин А.В., Дробышев Н.В., Клевцов В.В. Аэрогравиметрические исследования акватории Тихого океана в районе полуострова Камчатка // Геофизические исследования. 2014б. Т. 15, № 3. С.5–12.

Конешов В.Н., Соловьев В.Н., Погорелов В.В., Непоклонов В.Б., Афанасьева Л.В., Дробышев М.Н. Об использовании аэрогравиметрических измерений для оценки региональных погрешностей аномалий силы тяжести, полученных по современным моделям гравитационного поля Земли // Геофизические исследования. 2016а. Т. 17, № 3. С.5–16. DOI: 10.21455/gr2016.3-1

Конешов В.Н., Степанова И.Э., Раевский Д.Н. О методах учета топографии земной поверхности при интерпретации гравиметрических данных // Физика Земли. 2017б. № 2. С.62–75. DOI: 10.7868/S0002333717010100

Краснов А.А., Соколов А.В., Евстифеев М.И., Элинсон Л.С., Железняк Л.К., Конешов В.Н., Старосельцева И.М. Гравиметрический датчик нового поколения // Измерительная техника. 2014. № 9. С.12–15.

Малышева Д.А., Абрамов Д.В., Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Влияние метеофакторов на уровень микросейсмического фона при долговременных гравиметрических наблюдениях с погрешностью порядка первых микрогал // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 1. С.19–28. DOI: 10.21455/si2018.1-2

Соколов А.В., Краснов А.А., Конешов В.Н., Глазко В.В. Первая высокоточная морская гравиметрическая съемка в районе Северного полюса Земли // Физика Земли. 2016. № 2. С.109–116. DOI: 10.7868/S0002333716020125

Спиридонов Е.А. Программа анализа данных земноприливных наблюдений ATLANTIDA3.1_ 2014 // Наука и технологические разработки. 2014. Т. 93, № 3. С.3–48.

Спиридонов Е.А., Юшкин В.Д., Виноградова О.Ю., Афанасьева Л.В. Программа прогноза земных приливов ATLANTIDA3.1_2014: Новая версия // Наука и технологические разработки. 2017. Т. 96, № 4. С.19–36. [Темат. вып. “Прикладная геофизика: Новые разработки и результаты. Ч. 2. Навигация и космические исследования”]. DOI 10.21455/std2017.4-2

Сведения об авторах

ДОРОЖКОВ Владимир Васильевич – кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и прикладной физики, Владимирский государственный университет. 600026, г. Владимир, ул. Горького, д. 87. Тел.: (8-4922) 27-98-29. E-mail: oipf@vlsu.ru

ДРОБЫШЕВ Михаил Николаевич – кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-24-41. E-mail: drmika88@gmail.com

КОНЕШОВ Вячеслав Николаевич  – доктор технических наук, профессор, заместитель директора, заведующий лабораторией, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-23-35. E-mail: slavakoneshov@hotmail.com

METADATA IN ENGLISH

About the journal

SEISMICHESKIE PRIBORY, ISSN: 0131-6230, eISSN: 2312-6965, DOI: 10.21455/si,

http://elibrary.ru/title_about.asp?id=25597

English Translation: Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online),

https://link.springer.com/journal/11990

Efficiency evaluation of gravimeter vibration protection during aerogravimetric surveys

V.V. Dorozhkov 1, M.N. Drobyshev2, V.N. Koneshov2

1 Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletov, Vladimir, Russia

2 Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Corresponding author: V.N. Koneshov, e-mail: slavakoneshov@hotmail.com

Abstract. Airborne gravimetric survey is a rapidly developing and promising method for studying the gravity field in hard-to-reach areas of the Earth. However, there are difficulties in its practical use. Thus, during the flight, inertial interference occurs due to the vibration of the aircraft fuselage caused by the engines. In prior years various versions of anti-vibration protection designs were tested. In the course of the annual aero-gravimetric work, Schmidt  Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences uses a rather effective variant, which, however, cannot be considered as final. With the help of a high-frequency seismic station, the effectiveness of the gravimeter vibration protection system used during aero-gravimetric work was first evaluated. Evaluation of the effectiveness of the suppression of vibrations was carried out in a wide frequency range. During the experimental flights, a decrease in vibration noise was detected at a frequency of 2 Hz important for the gravimetric complex. Experimental results confirm the adequacy of the system used vibration protection devices. Vibroprotection platform developed at Schmidt  Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences significantly reduces vibrations affecting the airborne gravimetric complex GT-2M. The possibility of using the high-frequency seismic station “Baikal-ACN” in a non-standard application area is shown.

Keywords: gravimetry, aerogravimetric complex, GT-2M, gravimeter, high-frequency seismometer, vibroprotective platform.

About the authors

DOROZHKOV Vladimir Vasilievich – Candidate of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of General and Applied Physics, Vladimir State University. 600026, Vladimir, ul. Gorky, 87. Phone: (8-4922) 27-98-29. E-mail: oipf@vlsu.ru

DROBYSHEV Mikhail Nikolaevitch – Candidate of Technical Sciences, Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya 10, stroenie 1. Phone: +7(499) 254-24-41. E-mail: drmika88@gmail.com

KONESHOV Vyacheslav Nikolaevich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Director, Head of the Laboratory of Gravinertial Measurements, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya 10, stroenie 1. Phone: +7(499) 254-23-35. E-mail: slavakoneshov@hotmail.com

Cite this article as: Dorozhkov V.V., Drobyshev M.N., Koneshov V.N. Efficiency evaluation of gravimeter vibration protection during aerogravimetric surveys. Seismicheskie Pribory, 2018, Vol. 54, no. 4, pp. 5–13. (in Russian). DOI: 10.21455/si2018.4-1

English translation of the article will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990), 2019, Volume 55, Issue 4.