RU1760875C

RU1760875C - Способ определения силы тяжести на морском опорном пункте

Info

Publication number: RU1760875C
Authority: RU
Inventors: Г.Е. Кривицкий; В.Б. Дойников; А.М. Ольшанский; О.Н. Ольшанская
Original assignee: Научно-исследовательский институт морской геофизики
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1995-03-27

Abstract

Использование: морские гравиметрические измерения. Сущность: при движении судна по прямолинейным галсам производят измерения силы тяжести набортными гравиметрами. Галсы прокладывают через опорный пункт таким образом, что точки измерений располагаются как на опорном пункте, так и с обеих сторон от него. Измерения силы тяжести проводят не менее, чем по восьми галсам, образующим четыре пары галсов. Каждую пару галсов проходят на прямых и обратных курсах со сдвигом между парами 40 - 50°. Это позволяет минимизировать систематические погрешности, связанные с воздействием возмущающих ускорений на гравиметры при движении судна. Каждая пара галсов должна пересекать площадь, которая оконтуривает опорный пункт, называемую опорной зоной. Размеры опорной зоны, охватывающей опорный пункт, определяются радиусом зоны и горизонтальным градиентом силы тяжести: их произведение должно быть вдвое меньше погрешности опорного значения (m_on≥ 2GR₃), что позволяет пренебречь погрешностью, связанной с отклонением линии галса от опорного пункта в реальных условиях. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано в практике морских гравиметрических измерений.

Известен способ определения силы тяжести на опорном пункте набортными гравиметрами путем вычисления сред- неарифметического значения по двум взаимно перпендикулярным галсам.

Недостатком является влияние на результаты измерений систематических погрешностей, связанных с метеоусловиями и статически непредставительное число измерений, выполненное непосредственно на опорном пункте или в его окрестностях.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ определении силы тяжести на морском опорном пункте, содержащий одновременное измерение силы тяжести морскими набортными гравиметрами на опорном пункте при прохождении его судном, движущимся последовательно по нескольким прямолинейным галсам, проложенным через опорный пункт и географических координат судна в нескольких точках на каждом из прямолинейных галсов, проложенных через опорный пункт, при этом точки измерения располагают на опорном пункте и с обеих сторон от него, по результатам измерений определяют структуру функциональной зависимости силы тяжести от координат, после чего по измеренным значениям путем минимизации выражении

(g_i -f(

, φ_o, λ_o, φ, λ)² __→

где n - общее число точек измерения, g_n, φ,λ , - соответственно сила тяжести, широта и долгота опорного пункта;
φ_o,λ_o - широта и долгота опорного пункта;
γ - масса измерений в i-й точке;

- вектор неизвестных параметров, по которым производится минимизация.

f (

, φ_о, λ_о, φ, λ) - функциональная зависимость; определяют конкретный вид функциональной зависимости f (

, φ_о, λ_о, φ, λ), по которым определяют значения силы тяжести на морском опорном пункте.

Недостатком данного способа также является влияние на результаты измерений систематических погрешностей, связанных с метеоусловиями и статистически непредставительное число измерений, выполненное непосредственно на опорном пункте или в его окрестностях.

Цель изобретения - повышение точности способа.

Представленная цель достигается тем, что, в способе определения силы тяжести на морском опорном пункте, включающем измерения силы тяжести морскими набортными гравиметрами на опорном пункте при прохождении его судном, движущимся последовательно по нескольким прямолинейным галсам, проложенным через опорный пункт, согласно изобретению, измерения силы тяжести производят на прямых и обратных курсах по n-парам галсов с углом смещения 40-50^о в пределах опорной зоны с радиусом
R₃ =

, где m_оп - погрешность значения силы тяжести на опорном пункте;
G - градиент силы тяжести в пределах опорной зоны.

Для гравиметров, чьи измерительные системы не требуют коррекции за кросс-каплинг эффект (BGM-3) или имеющих бортовую систему его регистрации и вычисления в реальном времени (KSS-30, La Costa and Romberg), опорное значение вычисляется для каждого гравиметра по n-парным прохождениям в точках, максимально приближенных к опорному пункту, и оценивают точность определения силы тяжести на опорном пункте по формуле
σ =

, где m - число приборов;
n - число прохождений МОГП;
ν_ij - уклонение оcредненного показания прибора с номером i на прохождении с номером j от среднеарифметического значения.

Для гравиметров, чьи измерительные системы требуют коррекции за кросс-каплинг эффект или не имеющих бортовую систему его регистрации и вычисления (ГМН-К), опорное значение и осредненный нуль-пункт вычисляются для каждой пары приборов как среднеарифметическое из измерений двух противоположно ориентированных приборов.

В этом случае ν_ij - уклонение осредненного показания рабочей пары.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного особенностями измерения и вычисления силы тяжести, т. е. заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Изобретение осуществляется следующим образом.

При движении судна по прямолинейным галсам производят измерения силы тяжести набортными гравиметрами. Галсы прокладывают через опорный пункт таким образом, что точки измерений располагаются как на опорном пункте, так и с обеих сторон от него. Измерения силы тяжести проводят не менее чем по восьми галсам, образующим четыре пары галсов. Каждую пару галсов проходят на прямых и обратных курсах со сдвигом между парами 40-50^о и с условием, чтобы два взаимообратных галса были отработаны при сравнительно одинаковых метеоусловиях. Это позволяет минимизировать систематические погрешности, связанные с воздействием возмущающих ускорений на гравиметры при движении судна. Каждая пара галсов должна пересекать площадь, которая оконтуривает опорный пункт, называемую опорной зоной. Размеры опорной зоны, охватывающей опорный пункт, определяется радиусом зоны и горизонтальным градиентом силы тяжести: их произведение должно быть вдвое меньше погрешности опорного значения (m_оп≥ 2GR₃), что позволяет пренебречь погрешностью, связанной с отклонением линии галса от опорного пункта в реальных условиях.

При вычислении опорного значения используют измерения, выполненные только в пределах опорной зоны, по которым для каждого галса и гравиметра определяют значение силы тяжести в точке максимально приближенной к опорному пункту. Для приборов, не имеющих системы регистрации и вычисления кросс-каплинг эффекта, опорные значения вычисляют не для каждого гравиметра, а для пары приборов как среднеарифметическое из измерений двух противоположно ориентированных гравиметров этой пары по n-парным (но не менее четырем) прохождениям. Вычисляют осредненный нуль-пункт, представляющий разность между приращением опорных значений пары приборов на начальном и заключительном ОГП звена и соответствующим приращением абсолютных значений силы тяжести и определяют величину смещения нуль-пункта гравиметров этой пары в пределах звена. Вычисляют аномальные значения силы тяжести по гравиметрам рабочей пары для чего используют осредненное приращение по двум приборам пары относительно опорного значения. Оценивают погрешность определения силы тяжести на опорном пункте по формуле
σ =

, где m - число приборов;
n - число прохождений опорного пункта;
ν_ij - уклонение осредненного показания рабочей пары с номером i на прохождении с номером j от среднеарифметического значения.

Применение способа приводит к повышению точности определения силы тяжести на морском опорном пункте за счет получения статически представительного числа измерений, лишенных систематических погрешностей. В силу того, что опорный пункт может быть выставлен в пределах площади съемки или вблизи нее, повышается производительность труда за счет исключения (сокращения) холостых пробегов для привязки рядовых наблюдений к береговым опорным пунктам. При этом выдвигаются дополнительные требования к используемой измерительной аппаратуре.

Claims

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА МОРСКОМ ОПОРНОМ ПУНКТЕ, включающий измерения силы тяжести морскими набортными гравиметрами на опорном пункте при прохождении его судном, движущимся последовательно по нескольким прямолинейным галсам, проложенным через опорный пункт, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения силы тяжести, измерения производят гравиметрами на прямых и обратных курсах по n - парам галсов с углом смещения 40-50^o в пределах опорной зоны с радиусом

где m_o _п - погрешность значения силы тяжести на опорном пункте;
G - градиент силы тяжести в пределах опорной зоны,
вычисляют опорное значение силы тяжести для гравиметров как среднеарифметическое из значений по n-парным прохождениям в точках максимально приближенных к опорному пункту.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерения производят двумя противоположно ориентированными гравиметрами, а опорное значение силы тяжести и осредненный нуль-пункт вычисляют для каждой пары приборов.