Claims (14)
1. Способ дистанционного гравиметрического зондирования для определения пространственного положения плотностной неоднородности в недрах земли посредством дополнения значения модуля ускорения свободного падения gz постоянным значением центростремительного ускорения ац - мерой сравнения, регистрации угловой скорости ω в интервале времени, в котором модули радиус-векторов gz и ац в верхней точке траектории равномерного вращения пробной массы равны и разнонаправлены, вычисления значения ускорения свободного падения gz= ω2R и определения значений составляющих gz по направлениям в виде радиус-векторов gφ =gzcosφ ±ац посредством измерения мгновенного значения электрического сигнала потенциал-датчика в условных единицах, получения потенциальной характеристики напряженности гравитационного поля на пикете наблюдения в плоскости вращения в виде полярного графика 360° - кардиоиды, и серии кардиоид по разным азимутам ориентации плоскости вращения с общим вектором gz, после вычитания значений меры сравнения ац, характеризуют наблюденный 3D-годограф gφ - сферу, по результатам сопоставления которой со значениями «нормального годографа», рассчитанными по формуле gφ=gzcosφ, выявления аномальной области на 3D-годографе gφ, охарактеризованной аномальными отклонениями ±Δgφ , отличающийся тем, что измеряют градиент кардиоиды по траектории вращения градиент-датчика.1. A method of remote gravimetric sounding to determine the spatial position of the density heterogeneity in the bowels of the earth by supplementing the value of the free fall acceleration modulus g z with a constant value of centripetal acceleration and c - a measure of comparison, recording the angular velocity ω in a time interval in which the radius vectors g z and q and the top point of the trajectory of rotation of the proof mass are equal and uniform in different directions, calculating the value of the gravitational acceleration g z = ω 2 and R definition Ia component values g z in directions of radius vectors g φ = g z cosφ ± and q by measuring the instantaneous value of the electrical signal potential sensor in arbitrary units, obtaining potential characteristics gravitational field strength at the picket observation plane of rotation in a polar graph 360 ° - cardioids, and a series of cardioids in different azimuths of the orientation of the rotation plane with the common vector g z , after subtracting the values of the comparison measure a C , characterize the observed 3D hodograph g φ - sphere, according to the results comparing it with the values of the "normal hodograph" calculated by the formula g φ = g z cosφ, revealing the anomalous region on the 3D hodograph g φ , characterized by anomalous deviations ± Δg φ , characterized in that the cardioid gradient is measured along the rotation path of the gradient sensor.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кардиоиду характеризуют в условных единицах разности частоты Δf1-2=f1-f2 между двумя потенциал-датчиками, формирующими градиент-датчик с выходными частотными сигналами f1 и f2, при этом за точку регистрации мгновенного значения градиента на траектории вращения принимают координаты точки, равноудаленной от центров масс градиент-датчика.2. The method according to p. 1, characterized in that the cardioid is characterized in arbitrary units of the frequency difference Δf 1-2 = f 1 -f 2 between two potential sensors forming a gradient sensor with output frequency signals f 1 and f 2 , when this, the coordinates of a point equidistant from the centers of mass of the gradient sensor are taken as the registration point of the instantaneous gradient value on the rotation path.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что разность частоты Δf1-2 измеряют посредством частотного компаратора, при этом частоту компаратора синхронизируют стандартным сигналом спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GPS.3. The method according to p. 2, characterized in that the frequency difference Δf 1-2 is measured by means of a frequency comparator, while the frequency of the comparator is synchronized with the standard signal of the GLONASS / GPS satellite navigation systems.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что график градиента характеризуют дискретными значениями разности частоты в точках кардиоиды, равномерно распределенными по траектории вращения, при этом дискретные значения точек графика градиента характеризуют средними дискретными значениями разности частоты, которые вычисляют в пределах установленного интервала усреднения.4. The method according to p. 2, characterized in that the gradient graph is characterized by discrete values of the frequency difference at the cardioid points evenly distributed along the rotation path, while the discrete values of the points of the gradient graph are characterized by the average discrete values of the frequency difference, which are calculated within the established averaging interval .
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что детальность графика градиента кардиоиды увеличивают, уменьшая размеры интервала усреднения и увеличивая количество дискретных значений на траектории вращения градиент-датчика.5. The method according to p. 1, characterized in that the detail of the gradient graph of the cardioid is increased, reducing the size of the averaging interval and increasing the number of discrete values on the rotation path of the gradient sensor.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рассчитывают две кардиоиды, отдельно по каждому направлению вращения градиент-датчика, с началом вычисления от полюса кардиоиды «0» - последовательно суммируют дискретные значения градиента по каждому направлению вращения по замкнутому контуру (0-360°) с шагом суммирования, равным шагу измерения градиента, и вычисляют средние дискретные значения точек кардиоиды.6. The method according to p. 1, characterized in that two cardioids are calculated separately for each direction of rotation of the gradient sensor, with the beginning of the calculation from the pole of the cardioid "0", discrete values of the gradient are sequentially summed in each direction of rotation in a closed loop (0- 360 °) with a summing step equal to the step of measuring the gradient, and the discrete mean values of the cardioid points are calculated.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют границы аномального интервала, «видимые» из точки наблюдения, расположенной в центре вращения пробных масс датчиков - секторе, в котором лежит аномальный интервал на годографе, и сектор характеризуют центральным углом и результирующим вектором аномального интервала r, лежащим на оси сектора.7. The method according to claim 1, characterized in that the boundaries of the anomalous interval are determined that are “visible” from the observation point located in the center of rotation of the probe masses of the sensors — the sector in which the anomalous interval lies on the hodograph, and the sector is characterized by a central angle and the resulting vector an abnormal interval r lying on the axis of the sector.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что детализируют выявленную аномальную область на 3D-годографе gφ, уточняют границы аномалии, направление и значение модуля результирующего вектора rp аномальной области посредством дополнительных измерений в пределах ее границ, при этом пространственное положение результирующего вектора rp аномальной области на 3D-годографе gφ характеризуют в сферических координатах (r, Θ, φ) с началом координат в центре вращения пробных масс градиент-датчика: углом Θ (между плоскостью с осью Z и вектором rp и меридианом точки наблюдения в северном направлении) и углом gφ (между результирующим вектором rp и осью Z).8. The method according to p. 1, characterized in that they detail the identified anomalous region on the 3D hodograph g φ , specify the boundaries of the anomaly, the direction and value of the modulus of the resulting vector r p of the anomalous region through additional measurements within its boundaries, while the spatial position of the resulting the vectors r p of the anomalous region on the 3D hodograph g φ are characterized in spherical coordinates (r, Θ, φ) with the origin at the center of rotation of the probe masses of the gradient sensor: the angle Θ (between the plane with the Z axis and the vector r p and the meridian observation points in the north) and the angle g φ (between the resulting vector r p and the Z axis).
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что объединяют аномальные интервалы кардиоиды, определенные в нижней и верхней частях траектории вращения градиент-датчика, посредством проецирования аномальных приращений ±Δgφ на нормальный 3D-годограф gφ по соответствующим радиус-векторам, лежащим на одной прямой с полюсом «0», и суммируют модули упомянутых аномальных приращений.9. The method according to claim 1, characterized in that the abnormal intervals of the cardioids defined in the lower and upper parts of the rotation path of the gradient sensor are combined by projecting the abnormal increments ± Δg φ onto a normal 3D hodograph g φ according to the corresponding radius vectors lying on one straight line with the pole "0", and the modules of the above-mentioned anomalous increments are summed.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют цену условной единицы измерения «k» между средним значением ускорения свободного падения gz в дольных единицах (наногал) и средним дискретным значением разности частоты Δf1-2, которыми охарактеризован результирующий вектор gz, - вычисляют частное от деления значения gz, определенное в единицах ускорения свободного падения, на значение gz в условных единицах разности частоты Δf1-2.10. The method according to p. 1, characterized in that they determine the price of a conventional unit of measurement "k" between the average value of the acceleration of gravity g z in fractional units (nanogal) and the average discrete value of the frequency difference Δf 1-2 , which characterizes the resulting vector g z , - calculate the quotient of dividing the value of g z , determined in units of acceleration of gravity, by the value of g z in arbitrary units of the frequency difference Δf 1-2 .
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пересчитывают значения модулей аномальных приращений ±Δgφ 3D-годографа gφ, измеренные в условных единицах, в дольные единицы ускорения свободного падения (наногал) посредством умножения модулей аномальных приращений ±Δgφ, модуля результирующего вектора rp аномальной области и его проекции на уровенную плоскость ХOY - rx и ось Z - rz на коэффициент k.11. The method according to claim 1, characterized in that the values of the modules of the anomalous increments ± Δg φ of the 3D hodograph g φ , measured in arbitrary units, are converted into fractional units of the acceleration of gravity (nanogal) by multiplying the modules of the anomalous increments ± Δg φ , of the module the resulting vector r p of the anomalous region and its projection onto the level plane XOY - r x and the axis Z - r z on the coefficient k.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют положение центра масс неоднородности в недрах посредством определения координат точки пересечения осей аномальных областей 3D-годографа с результирующими векторами rp, определенными на нескольких пунктах наблюдения, расположенных с разных сторон и на разных расстояниях относительно центра масс неоднородности.12. The method according to p. 1, characterized in that they determine the position of the center of mass of the heterogeneity in the bowels by determining the coordinates of the point of intersection of the axes of the anomalous areas of the 3D hodograph with the resulting vectors r p defined at several observation points located on different sides and at different distances relative to the center of mass of the heterogeneity.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют геометрические параметры плотностной неоднородности посредством проецирования границ аномальных областей 3D-годографа gφ , ограниченных секторами с вершинами, расположенными в центре вращения пробных масс градиент-датчика, определенных на нескольких пунктах наблюдения, по направлению центра масс, и получают пространственный контур области неоднородности в недрах земли, который отображают на карте и разрезах с геологической информацией.13. The method according to p. 1, characterized in that the geometric parameters of the density heterogeneity are determined by projecting the boundaries of the anomalous regions of the 3D hodograph g φ limited by sectors with vertices located in the center of rotation of the probe masses of the gradient sensor, determined at several observation points, according to direction of the center of mass, and get the spatial contour of the heterogeneity region in the bowels of the earth, which is displayed on a map and sections with geological information.
14. Устройство для осуществления способа дистанционного гравиметрического зондирования, содержащее потенциальный и ноль-индикаторный датчики, установленные на диске в координатном устройстве с возможностью вращения диска, при этом координатное устройство обеспечивает вращение диска в плоскостях, ориентированных по разным азимутам, с общей координатной осью Z, с постоянной угловой скоростью ω, постоянным радиусом вращения датчиков в прямом и обратном направлении, оснащенное прецизионным секундомером, компаратором, усилителем, компьютером, системой управления производством измерений, системой терморегуляции, отличающееся тем, что устройство оснащают дополнительным потенциал-датчиком, формирующим совместно с существующим потенциал-датчиком градиент-датчик, который характеризуют постоянным расстоянием L между центрами масс потенциал-датчиков, и измерительная установка имеет не менее двух градиент -датчиков с разными значениями L.
14. A device for implementing the method of remote gravimetric sensing, containing potential and zero indicator sensors mounted on the disk in a coordinate device with the ability to rotate the disk, while the coordinate device provides rotation of the disk in planes oriented in different azimuths with a common coordinate axis Z, with a constant angular velocity ω, a constant radius of rotation of the sensors in the forward and reverse direction, equipped with a precision stopwatch, comparator, amplifier, computer eryom, measurement control system, thermoregulation system, characterized in that the device is equipped with an additional potential sensor, which forms, together with the existing potential sensor, a gradient sensor, which is characterized by a constant distance L between the centers of mass of the potential sensors, and the measuring unit has at least two gradient sensors with different L.