RU169215U1 - Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза - Google Patents
Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза Download PDFInfo
- Publication number
- RU169215U1 RU169215U1 RU2016139408U RU2016139408U RU169215U1 RU 169215 U1 RU169215 U1 RU 169215U1 RU 2016139408 U RU2016139408 U RU 2016139408U RU 2016139408 U RU2016139408 U RU 2016139408U RU 169215 U1 RU169215 U1 RU 169215U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- flexible element
- measuring system
- housing
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
- G01V3/16—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat specially adapted for use from aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
- G01V3/17—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat operating with electromagnetic waves
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для проведения аэроэлектромагнитных исследований и может быть использована для мониторинга опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза. Сущность: устройство содержит летательный аппарат, связанный с измерительной системой (2) посредством гибкого элемента (3). Измерительная система (2) выполнена в виде корпуса (4), расположенного внутри радиопрозрачного шарообразного зонда. Внутри корпуса (4) расположены три ортогональные магнитные ферритовые антенны и блок (5) антенных усилителей. Антенные усилители блока (5) посредством экранированного фидера соединены с расположенным на летательном аппарате радиоприемником. Между гибким элементом (3) и корпусом (4) установлен гироскоп (7), служащий для стабилизации положения антенного блока независимо от изменения положения конца гибкого элемента (3). Технический результат: повышение устойчивости в движении, обеспечивающей проведение электромагнитных исследований с высокой производительностью при одновременном обеспечении стабильности диаграммы направленности антенного блока в пространстве. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к геофизике, в частности к электромагнитным низкочастотным устройствам для изучения верхней части геологического разреза, контроля и прогноза напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Она может быть также использована для выявления и оконтуривания при профильной съемке геоэлектрических локальных неоднородностей (тектонические разломы, обводненные мульды, карстовые полости, оползневые участки, зоны шахтных подработок, повышенной трещиноватости, интервалы ослабленных пород и пр.), активизаций процессов деформации горных пород в скрытой стадии их развития, позволяя локализовать места подготавливаемых нарушений сплошности.
Известно устройство для обнаружения локальных неоднородностей и геодинамических зон верхней части геологического разреза ВЧР, входящее в состав устройства для поиска и определения границ тектонических нарушений при разработке угольных месторождений, содержащее приемную антенну, соединенную с визирной трубой и приемником радиоволн, установленные на штативе, при этом штатив снабжен токонепроводящей штангой, которая прикреплена к штативу с возможностью вращения в верхней ее части, приемная антенна закреплена в нижней части токонепроводящей штанги через карданный шарнир, образуя свободно подвешенный шарнирный маятник (Авторское свидетельство СССР 1721242, Е21С 41/18, опубл. 23.03.1992).
Наиболее близким является устройство для обнаружения локальных неоднородностей и геодинамических зон верхней части геологического разреза ВЧР, содержащее две антенны, расположенные взаимно ортогонально, одна из которых ориентирована вертикально, и подсоединенные к приемному устройству (Патент РФ на изобретение 2328021, G01V 3/12, опубл. 10.02.2008).
Задачей полезной модели является создание устройства для аэрогеофизической разведки с повышенной устойчивостью в движении, обеспечивающей проведение электромагнитных исследований с высокой производительностью при одновременном обеспечении стабильности диаграммы направленности антенного блока в пространстве путем минимизации влияния на электромагнитные измерения работы двигателей летательного аппарата, несущего полезный груз порядка 10-15 кг.
Поставленная задача решается тем, что устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза содержит летательный аппарат, связанный с измерительной системой с возможностью обеспечения электромагнитного анализа верхней части геологического разреза в процессе полета, связь летательного аппарата с измерительной системой выполнена в виде гибкого элемента с возможностью управляемого расположения упомянутой системы за пределами летательного аппарата, а измерительная система выполнена в виде корпуса, связанного с упомянутым гибким элементом и внутри которого расположены три ортогональных магнитных ферритовых антенны Нх, Ну, Hz и блок антенных усилителей, соединенных посредством экранированного фидера с расположенным на летательном аппарате радиоприемником. При этом упомянутый корпус расположен внутри радиопрозрачного шарообразного зонда, а между гибким элементом и корпусом установлен гироскоп, служащий для стабилизации положения антенного блока в пространстве при полете независимо от изменения положения конца гибкого элемента.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- гибкий элемент был бы связан с летательным аппаратом с возможностью расположения измерительной системы максимально удаленной от двигателей летательного аппарата;
- гибкий элемент был бы выполнен с блоком управления для регулируемого изменения положения измерительной системы относительно летательного аппарата;
- в качестве летательного аппарата был бы применен беспилотный летательный аппарат грузоподъемностью 10-15 кг.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для решения задачи и достижения технического результата, а именно повышения устойчивости в движении измерительной аппаратуры, обеспечивающей проведение электромагнитных исследований с высокой производительностью при одновременном обеспечении стабильности диаграммы направленности антенного блока в пространстве путем минимизации влияния на электромагнитные измерения помех от работы двигателей летательного аппарата, что в целом резко повышает репрезентативность получаемых результатов, в т.ч. их сходимость и доверительную вероятность.
В целом совокупность конструктивных признаков устройства для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза согласно полезной модели позволяет осуществлять электромагнитные исследования с высокой разрешающей способностью и глубинностью в труднодоступной, в том числе горной, местности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен летательный аппарат с измерительной аппаратурой;
на фиг. 2 - вариант выполнения связи гибкого элемента с измерительной аппаратурой.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения устройства, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует реальность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели (фиг. 1, 2), устройство геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза содержит летательный аппарат 1, связанный с измерительной системой 2 с возможностью обеспечения электромагнитного анализа верхней части геологического разреза в процессе полета.
Связь летательного аппарата 1 с измерительной системой 2 выполнена в виде гибкого элемента 3 с возможностью управляемого расположения упомянутой системы за пределы летательного аппарата. Измерительная система 2 (фиг. 2) выполнена в виде корпуса 4, соединенного с упомянутым гибким элементом 3, а внутри корпуса 4 расположены три ортогональные магнитные ферритовые антенны Нх, Ну, Hz и блок 5 антенных усилителей, которые соединены посредством экранированного фидера (не показан) с расположенным на летательном аппарате радиоприемником 6.
Возможны другие схемы передачи информации по различным каналам связи, различающиеся между собой как схемотехническими решениями, так и способами передачи информации.
Упомянутый корпус 4 расположен внутри радиопрозрачного шарообразного зонда, а между гибким элементом 3 и корпусом 4 установлен гироскоп 7, служащий для стабилизации положения упомянутых антенн и блока 5 антенных усилителей независимо от изменения положения конца гибкого элемента 3. Схематично неподвижная часть 8 гироскопа 7 соединена с концом гибкого элемента 3, а подвижная (поворотная) часть 9 - с корпусом 4.
Каждая из упомянутых антенн выполнена в предпочтительном варианте из ферритовых стержней с размещенными на них катушками, оборудованными электростатическими экранами, расположенными вокруг этих катушек. В электростатическом экране выполнен, по меньшей мере, один поперечный зазор, усиливающий эффект наведения. Упомянутые экраны служат для дополнительного наведения плотности потока естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) на катушки.
Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза функционирует следующим образом.
Зонд вместе с измерительной системой 2 для осуществления электромагнитного анализа верхней части геологического разреза прикреплен к летательному аппарату 1 посредством гибкого элемента 3, в частности троса с коммуникационными проводами, в т.ч. фидером. Во время полета летательный аппарат 1 на требуемой высоте известными средствами, например дистанционно управляемой лебедкой, и посредством троса 3 размещает в пространстве зонд на расстоянии, обеспечивающем минимальное влияние электромагнитных помех от энергетической установки летательного аппарата на работу измерительной системы 2, в частности от системы искрообразования в двигателе внутреннего сгорания. В каждом конкретном случае это расстояние определяется эмпирическим путем, обусловленным требуемой точностью измерений. Предпочтительно расстояние зонда от исследуемой поверхности составляет 25-50 метров.
Для определения взаимного расположения элементов конструкции в пространстве устройство может быть снабжено средствами позиционирования, например спутниковыми приемниками GPS. Кроме того, для повышения технологичности, а также для контроля и обеспечения неразрушающей эксплуатационной нагрузки при маневрировании вблизи поверхности земли зонд может быть снабжен видеоконтрольным устройством, передающим изображение зонда на борт ЛА.
Перед полетом производится настройка длительности и частоты электромагнитных излучений. По достижении исследуемой местности дистанционно с летательного аппарата 1 подается электропитание в измерительную систему 2 и на гироскоп 7, который при этом обеспечивает стабильное положение магнитных ферритовых антенн Нх, Нy, Hz относительно летательного аппарата 1. При этом взаимное расположение упомянутых антенн обеспечивает отсутствие аномальных значений электромагнитных сигналов при движении устройства над однородной геологической средой (фоновые показания) и четкое выделение аномального сигнала при появлении в зоне исследования геологической неоднородности, в частности карстовой полости 10, тектонического разлома 11 или оползня 12 (фиг. 1).
Полезная модель может быть использована при организации сети мониторинга для оперативного контроля напряженно-деформированного состояния в зонах действия газотранспортных систем на участках активизации опасных геологических и техногенных процессов. Результаты такого мониторинга находят практическое применение при объективной оценке и прогнозировании степени природно-техногенных рисков, обеспечении безопасности эксплуатации ответственных газовых объектов и своевременном принятии управляющих решений.
Claims (4)
1. Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза, содержащее летательный аппарат, связанный с измерительной системой с возможностью обеспечения электромагнитного анализа верхней части геологического разреза в процессе полета, связь летательного аппарата с измерительной системой выполнена в виде гибкого элемента с возможностью управляемого расположения упомянутой системы за пределами летательного аппарата, а измерительная система выполнена в виде корпуса, связанного с упомянутым гибким элементом, внутри которого расположены три ортогональные магнитные ферритовые антенны Hx, Hy, Hz и блок антенных усилителей, соединенных посредством экранированного фидера с расположенным на летательном аппарате радиоприемником, отличающееся тем, что упомянутый корпус расположен внутри радиопрозрачного шарообразного зонда, а между гибким элементом и корпусом установлен гироскоп, служащий для стабилизации положения антенного блока независимо от изменения положения конца гибкого элемента.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент связан с летательным аппаратом с возможностью расположения измерительной системы максимально удаленной от двигателей летательного аппарата.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент выполнен с блоком управления для регулируемого изменения положения измерительной системы относительно летательного аппарата.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве летательного аппарата применен беспилотный летательный аппарат грузоподъемностью 10-15 кг.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016139408U RU169215U1 (ru) | 2016-10-07 | 2016-10-07 | Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016139408U RU169215U1 (ru) | 2016-10-07 | 2016-10-07 | Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU169215U1 true RU169215U1 (ru) | 2017-03-10 |
Family
ID=58449700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016139408U RU169215U1 (ru) | 2016-10-07 | 2016-10-07 | Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU169215U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU136831A1 (ru) * | 1960-03-31 | 1960-11-30 | Г.Ф. Игнатьев | Устройство дл осуществлени способа многочастотного глубинного электромагнитного зондировани |
| RU2201603C1 (ru) * | 2002-05-27 | 2003-03-27 | Государственное федеральное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Устройство для аэрогеофизической разведки (варианты) |
| EA201290645A1 (ru) * | 2010-01-15 | 2013-02-28 | Вале С.А. | Система стабилизации для датчиков на подвижных платформах |
-
2016
- 2016-10-07 RU RU2016139408U patent/RU169215U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU136831A1 (ru) * | 1960-03-31 | 1960-11-30 | Г.Ф. Игнатьев | Устройство дл осуществлени способа многочастотного глубинного электромагнитного зондировани |
| RU2201603C1 (ru) * | 2002-05-27 | 2003-03-27 | Государственное федеральное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Устройство для аэрогеофизической разведки (варианты) |
| EA201290645A1 (ru) * | 2010-01-15 | 2013-02-28 | Вале С.А. | Система стабилизации для датчиков на подвижных платформах |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101555311B1 (ko) | 위치 탐사, 검출 및 통신 시스템 및 방법 | |
| CA2829617C (en) | Multi-component electromagnetic prospecting apparatus and method of use thereof | |
| US6765383B1 (en) | Magnetotelluric geophysical survey system using an airborne survey bird | |
| CN102096113B (zh) | 时间域地空电磁探测系统及标定方法 | |
| US20100237870A1 (en) | Geophysical Prospecting Using Electric And Magnetic Components Of Natural Electromagnetic Fields | |
| US11531134B2 (en) | Multi-sensor system for airborne geophysical prospecting and method | |
| EP2976663B1 (en) | Bucking circuit for annulling a magnetic field | |
| US2623924A (en) | System of airborne conductor measurements | |
| KR20080087106A (ko) | 위치확인 시스템 및 방법 | |
| US11624852B2 (en) | Natural EM source airborne geophysical surveying system | |
| AU2015268581B2 (en) | Apparatus for airborne geophysical prospecting using both natural and controlled source fields and method | |
| Karshakov et al. | Promising map-aided aircraft navigation systems | |
| Pavlov et al. | Low frequency electromagnetic system of relative navigation and orientation | |
| RU171413U1 (ru) | Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза | |
| RU169215U1 (ru) | Устройство воздушного базирования для геомониторинга активизации опасных геодинамических процессов верхней части геологического разреза | |
| US20140139224A1 (en) | Stray wire location sensor | |
| RU2363964C1 (ru) | Устройство для мониторинга локальных неоднородностей и геодинамических зон верхней части геологического разреза вчр | |
| US3324385A (en) | Method and apparatus including movable armature means and transient electromagnetic wave detecting means for locating anomalous bodies | |
| Prouty et al. | Geophysical applications | |
| AU2015249137B2 (en) | Multi-Component Electromagnetic Prospecting Apparatus and Method of Use Thereof | |
| Eröss et al. | Three-component VLF using an unmanned aerial system as sensor platform | |
| RU171364U1 (ru) | Устройство мобильного радиоволнового диагностирования грунтов верхней части геологического разреза | |
| RU2732545C1 (ru) | Способ геологической разведки минералов | |
| RU2557354C1 (ru) | Устройство и способ аэрофизической разведки | |
| KR101406777B1 (ko) | 지하시설물의 위치 변동 확인 관리시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171008 |