RU2128851C1 - Helicopter gravimetric complex - Google Patents
Helicopter gravimetric complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128851C1 RU2128851C1 RU95118543/25A RU95118543A RU2128851C1 RU 2128851 C1 RU2128851 C1 RU 2128851C1 RU 95118543/25 A RU95118543/25 A RU 95118543/25A RU 95118543 A RU95118543 A RU 95118543A RU 2128851 C1 RU2128851 C1 RU 2128851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- helicopter
- determining
- gravimeter
- platform
- instruments
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическим измерительным комплексам и может быть использовано для производства гравиметрических измерений зоны шельфа мирового океана и акватории внутренних водоемов на глубинах от 0 до 120 метров, а также в труднодоступных горных, залесенных и заболоченных районах. The invention relates to geophysical measuring complexes and can be used for the production of gravimetric measurements of the shelf zone of the oceans and inland waters at depths from 0 to 120 meters, as well as in remote mountainous, forested and swampy areas.
Известен гравиметрический комплекс, включающий гравиметр в скафандре, гидростатический нивелир, расположенные на штативе. Кроме того, устройство содержит пульт управления гравиметром, пульт управления гидростатическим нивелиром, размещенные на борту судна, при этом входы пультов управления гравиметром и гидростатическим нивелиром соединены с выходами соответственно гравиметра и гидростатического нивелира посредством кабеля, намотанного на лебедку, обеспечивающую погружение на глубину и подъем штатива с размещенными на нем измерительными приборами (см. "Справочник геофизика". Т. V. - М.: "Недра", 1968 c. 140-146). Known gravimetric complex, including a gravimeter in a spacesuit, hydrostatic level, located on a tripod. In addition, the device includes a control panel for the gravimeter, a control panel for the hydrostatic level placed on board the vessel, while the inputs of the control panels for the gravimeter and hydrostatic level are connected to the outputs of the gravimeter and hydrostatic level, respectively, by means of a cable wound around the winch, providing immersion to the depth and rise of the tripod with measuring instruments placed on it (see. "Reference Geophysics". T. V. - M .: "Nedra", 1968 p. 140-146).
Недостатками известного комплекса являются низкая точность и производительность гравиметрической съемки, обусловленные наличием одного гравиметра, одного гидростатического нивелира, замеры с помощью которых требуют значительное количество контрольных замеров по общепринятой трудоемкой методике, а также требуют в дальнейшем трудоемкую обработку для получения результатов. The disadvantages of the known complex are the low accuracy and performance of gravimetric surveys, due to the presence of one gravimeter, one hydrostatic level, measurements with which require a significant number of control measurements according to the generally accepted laborious technique, and also require further laborious processing to obtain results.
Кроме того, низкая производительность обусловлена длительностью спускоподъемных операций, продолжительным перемещением судна с пункта на пункт измерения, длительностью ввода приборов в температурный режим перед началом рейса, необходимостью устанавливать судно на якорь в пункте измерения. Кроме того, к недостатку известного комплекса относится низкая информативность гравиметрической съемки, обусловленная также наличием одного гравиметра и одного гидростатического нивелира, так как с их помощью можно измерить только первую производную потенциальной функции силы тяжести по вертикали, что в целом снижает эффективность метода при решении задач поиска и оценки залежей углеводородов, то есть не дает полной оценки качества замеряемого контура. Кроме того, низкая точность и производительность гравиметрической съемки обусловлена наличием облегченного неустойчивого штатива для размещения измерительных приборов, затрудняющего установку приборов в места замеров и замеры параметров в условиях придонных течений, приливно-отливных перемещений вод, илистых грунтов. In addition, the low productivity is due to the duration of the hoisting operations, the long movement of the vessel from point to point of measurement, the length of time the instruments entered the temperature regime before the start of the voyage, and the need to install the vessel at anchor at the measurement point. In addition, the low information content of the gravimetric survey, also caused by the presence of one gravimeter and one hydrostatic level, is also a drawback of the known complex, since they can be used to measure only the first derivative of the potential gravity function vertically, which generally reduces the efficiency of the method in solving search problems and assessment of hydrocarbon deposits, that is, does not give a complete assessment of the quality of the measured circuit. In addition, the low accuracy and performance of gravimetric surveys is due to the presence of a lightweight unstable tripod for placement of measuring instruments, which makes it difficult to install the instruments in the places of measurements and measurement of parameters in the conditions of bottom currents, tidal movements of water, muddy soils.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является вертолетный гравиметрический комплекс, содержащий гравиметр в скафандре на подставке-треноге, прибор для определения абсолютных высот, например гидростатический нивелир, расположенные на внешней подвеске вертолета, выполненной в виде кабель-троса, снабженного грузами и поплавками. Кроме того, комплект содержит пульт управления гравиметром, пульт управления прибором для определения абсолютных высот, навигационную систему, размещенные на борту вертолета МИ-8, при этом входы пультов управления гравиметром и прибором для определения абсолютных высот соединены с выходами соответственно гравиметра и прибора для определения абсолютных высот (Временные методические указания по проведению гравиметрических съемок донным гравиметром с борта вертолета МИ-8 на внешней подвеске. -М.: ВНИИгеофизика 1986). The closest in technical essence to the claimed one is a helicopter gravimetric complex containing a gravimeter in a spacesuit on a tripod stand, a device for determining the absolute heights, for example, a hydrostatic level, located on the external suspension of the helicopter, made in the form of a cable cable, equipped with loads and floats. In addition, the kit contains a control panel for the gravimeter, a control panel for determining absolute altitudes, a navigation system located on board the MI-8 helicopter, while the inputs of control panels for a gravimeter and a device for determining absolute heights are connected to the outputs of the gravimeter and a device for determining absolute heights (Temporary guidelines for conducting gravimetric surveys with a bottom gravimeter from the MI-8 helicopter on external sling. -M .: VNIIgeofizika 1986).
Недостатками известного комплекса является низкая точность и производительность гравиметрической съемки, обусловленные наличием одного гравиметра, одного прибора для определения абсолютных высот, замеры с помощью которых требуют значительное количество контрольных замеров по общепринятой трудоемкой методике, а также требуют в дальнейшем трудоемкую обработку для получения результатов. The disadvantages of the known complex is the low accuracy and performance of gravimetric surveys, due to the presence of one gravimeter, one device for determining the absolute heights, measurements with which require a significant number of control measurements according to the generally accepted labor-intensive method, and also require further labor-intensive processing to obtain results.
Кроме того, к недостатку известного комплекса относится низкая информативность гравиметрической съемки обусловленная также наличием одного гравиметра и одного прибора для определения абсолютных высот, так как с их помощью можно измерить только первую производную потенциальной функции силы тяжести по вертикали, что не дает полной оценки качества замеряемого контура и в целом снижает эффективность метода при решении задач поиска и оценки залежей углеводородов. In addition, the low informativeness of gravimetric surveys also relates to a disadvantage of the known complex, also due to the presence of one gravimeter and one device for determining absolute heights, since they can only be used to measure the first derivative of the potential gravity function vertically, which does not give a complete assessment of the quality of the measured contour and generally reduces the effectiveness of the method in solving problems of searching and evaluating hydrocarbon deposits.
Кроме того, низкая точность и производительность гравиметрической съемки, обусловлена наличием облегченной, неустойчивой подставки-треноги для размещения измерительных приборов, а также поплавков кабель-троса внешней подвески, создающих высокую "парусность", затрудняющих установку приборов в места замеров и замеры параметров в условиях придонных течений, приливно-отливных перемещений вод, илистых грунтов, а также ограничивающих скорость транспортировки комплекса на внешней подвеске к месту работ и обратно. In addition, the low accuracy and performance of gravimetric surveys is due to the presence of a lightweight, unstable tripod stand for placement of measuring instruments, as well as external cable cable floats that create high “windage”, making it difficult to install devices in the places of measurements and measurements of parameters under bottom conditions currents, tidal movements of water, silty soils, as well as limiting the speed of transportation of the complex on an external sling to the place of work and back.
Низкая точность и производительность комплекса обусловлены также выполнением внешней подвески в виде кабель-троса, создающего помехи, возникающие за счет стекания статического электричества по тросу, расположенному внутри кабеля во время касания подставкой-треногой водной поверхности, и в процессе измерений. The low accuracy and performance of the complex are also due to the external suspension in the form of a cable rope, which creates interference due to the draining of static electricity through the cable located inside the cable while touching the stand with a tripod water surface and during measurements.
В основу изобретения положена задача создать вертолетный гравиметрический комплекс, обеспечивающий повышение точности, производительности и информативности измерения поля силы тяжести при съемках масштаба 1:50000 и мельче, а также при поисках и оценке залежей углеводородов на акватории шельфа, внутренних водоемов, труднодоступных горных, залесенных и заболоченных районах. The basis of the invention is the task of creating a helicopter gravimetric complex that provides increased accuracy, productivity and information content of measuring the gravity field when shooting at a scale of 1: 50,000 and smaller, as well as when searching and evaluating hydrocarbon deposits on the shelf, inland waters, inaccessible mountainous, forested and wetlands.
Поставленная задача решается тем, что вертолетный гравиметрический комплекс, содержащий гравиметр в скафандре, прибор для определения абсолютных высот, размещенных на опоре, расположенной на внешней подвеске вертолета, устройство для определения высоты висения вертолета, пульты управления гравиметром, прибором для определения абсолютных высот, устройством для определения высоты висения вертолета, навигационную систему, установленных на борту вертолета, при этом выходы гравиметра, прибора для определения абсолютных высот, соединены с входами пультов управления этими приборами, дополнительно снабжен вторым гравиметром в скафандре, вторым прибором для определения абсолютных высот, размещенных на опоре, при этом опора выполнена в виде утяжеленной платформы, пультами управления вторым гравиметром, вторым прибором для определения абсолютных высот, набортным гиростабилизированным относительным гравиметром с пультом управления, компьютером, размещенных в салоне вертолета, при этом гравиметры оборудованы указателями недопустимого крена установки утяжеленной платформы, а утяжеленная платформа снабжена устройствами указания касания дна и указания неподвижности платформы с пультом управления этими устройствами, размещенным в салоне вертолета, причем внешняя подвеска выполнена в виде нескручивающегося троса с прибортованным к нему кабелем, причем выходы второго гравиметра, второго прибора для определения абсолютных высот, устройств указания касания дна и указания неподвижности платформы, указателей недопустимого крена установки утяжеленной платформы соединены соответственно со входами пультов управления этими приборами и устройствами, а выходы пультов управления гравиметрами и приборами для определения абсолютных высот - со входами компьютера. The problem is solved in that the helicopter gravimetric complex containing a gravimeter in a spacesuit, a device for determining the absolute heights placed on a support located on the external suspension of the helicopter, a device for determining the height of the helicopter, control panels for the gravimeter, a device for determining the absolute heights, a device for determine the height of the helicopter, the navigation system installed on board the helicopter, while the outputs of the gravimeter, the device for determining the absolute heights are connected the inputs of the control panels of these devices are additionally equipped with a second gravimeter in a spacesuit, a second device for determining the absolute heights placed on the support, while the support is made in the form of a weighted platform, control panels with a second gravimeter, a second device for determining the absolute heights, onboard gyrostabilized relative gravimeter with the control panel, a computer located in the cabin of the helicopter, while the gravimeters are equipped with indicators of an invalid roll installation weighted platform s, and the weighted platform is equipped with devices for indicating the touch of the bottom and indicating the immobility of the platform with a control panel for these devices located in the helicopter’s cabin, the external suspension made in the form of a non-twisting cable with a cable fitted to it, the outputs of the second gravimeter and the second device for determining the absolute heights , devices for indicating the touch of the bottom and indicating the immobility of the platform, indicators of an invalid roll of the installation of a weighted platform are connected respectively to the inputs of the consoles at control of these instruments and devices, and the outputs of control panels of gravimeters and instruments for determining absolute heights - with computer inputs.
Снабжение вертолетного гравиметрического комплекса вторым гравиметром в скафандре, вторым прибором для определения абсолютных высот, размещенных на утяжеленной платформе, пультами управления вторым гравиметром и вторым прибором для определения абсолютных высот, набортным гиростабилизированным относительным гравиметром с пультом управления, компьютером, размещенных в салоне вертолета, а также снабжение гравиметров указателями недопустимого крена установки утяжеленной платформы, а утяжеленной платформы - устройствами указания касания дна и указания неподвижности платформы с пультом управления этими устройствами, а также выполнение внешней подвески в виде нескручивающегося троса с прибортованным к нему кабелем, а также соединение выходов второго гравиметра, второго прибора для определения абсолютных высот, устройств указания касания дна и указания неподвижности платформы, указателей недопустимого крена установки утяжеленной платформы, соответственно со входами пультов управления этими приборами и устройствами, а выходов пультов управления гравиметрами и приборами для определения абсолютных высот со входами компьютера отличает заявленное техническое решение от прототипа и обусловливает соответствие этого решения критерию "НОВИЗНА". Supply of the helicopter gravimetric complex with a second gravimeter in a spacesuit, a second device for determining the absolute heights placed on a weighted platform, control panels for a second gravimeter and a second device for determining the absolute heights, an on-board gyro-stabilized relative gravimeter with a control panel, a computer located in the helicopter’s cabin, as well as supply of gravimeters with indicators of an inadmissible roll of installation of a weighted platform, and of a weighted platform - devices for indicating bottom indication and platform immobility with a control panel for these devices, as well as external suspension in the form of a non-twisting cable with a cable fitted to it, as well as connecting the outputs of the second gravimeter, a second device for determining the absolute heights, devices for indicating the touch of the bottom and indicating platform immobility, pointers of an inadmissible roll of installation of a weighted platform, respectively, with the inputs of the control panels of these instruments and devices, and the outputs of the control panels of gravimeters, etc. burs to determine the absolute height of the computer inputs distinguishes the technical solution from the design and makes compliance with this decision, the criterion of "novelty."
Отличие заявленного вертолетного гравиметрического комплекса от известных состоит в том, что в комплекс введен второй гравиметр в скафандре, второй прибор для определения абсолютных высот, размещенных на утяжеленной платформе. Кроме того, введены пульты управления гравиметром и прибором для определения абсолютных высот, а также набортный гиростабилизированный относительный гравиметр с пультом управления и компьютер, размещенные в салоне вертолета, при этом гравиметры оборудованы указателями недопустимого крена установки утяжеленной платформы, а утяжеленная платформа снабжена устройствами указания касания дна и указания неподвижности платформы с пультом управления этими устройствами, размещенным в салоне вертолета, а внешняя подвеска выполнена в виде нескручивающегося троса с прибортованным к нему кабелем, причем выходы второго гравиметра, второго прибора для определения абсолютных высот, устройств указания касания дна и указания неподвижности платформы, указателей недопустимого крена установки утяжеленной платформы соединены соответственно со входами пультов управления этими приборами и устройствами, а выходы пультов управления гравиметрами и приборами для определения абсолютных высот - со входами компьютера. The difference between the declared helicopter gravimetric complex and the known ones is that a second gravimeter is introduced into the complex in a spacesuit, a second device for determining the absolute heights placed on the weighted platform. In addition, control panels for a gravimeter and a device for determining absolute heights, as well as a gyro-stabilized onboard relative gravimeter with a control panel and a computer located in the helicopter’s cabin were introduced, while gravimeters are equipped with indicators of an invalid roll for setting a weighted platform, and a weighted platform is equipped with bottom touch indicating devices and indicating the immobility of the platform with a control panel for these devices located in the cabin of the helicopter, and the external suspension is made in the form of a twisting cable with a cable fitted to it, and the outputs of the second gravimeter, the second device for determining the absolute heights, devices for indicating the touch of the bottom and indicating the immobility of the platform, indicators of the inadmissible roll of the installation of a weighted platform are connected respectively to the inputs of the control panels of these devices and devices, and the outputs of the control panels gravimeters and instruments for determining absolute heights - with computer inputs.
Из уровня техники неизвестно использование одновременно двух гравиметров в скафандрах, двух приборов для определения абсолютных высот, размещенных на утяжеленной платформе, и третьего гиростабилизированного относительного гравиметра с пультом управления, а также компьютера, размещенных в салоне вертолета, что доказывает соответствие заявленного технического решения критерию "ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ". It is not known from the prior art to use simultaneously two gravimeters in spacesuits, two instruments for determining absolute heights placed on a weighted platform, and a third gyro-stabilized relative gravimeter with a control panel, as well as a computer located in the helicopter cabin, which proves that the claimed technical solution meets the criterion of "INVENTIVE LEVEL".
Снабжение вертолетного гравиметрического комплекса вторым гравиметром в скафандре, вторым прибором для определения абсолютных высот, размещенных на утяжеленной платформе и снабженных пультами управления, выходы которых связаны с входами компьютера, повышает точность измерения в 1,4 раза и производительность работ, так как измерения производятся одновременно с оперативным контролем измерений, что снижает влияние случайных погрешностей на результаты измерений и значительно уменьшает количество контрольных наблюдений. The supply of a helicopter gravimetric complex with a second gravimeter in a spacesuit, a second device for determining the absolute heights placed on a weighted platform and equipped with control panels, the outputs of which are connected to the computer inputs, increases the measurement accuracy by 1.4 times and the productivity of work, since measurements are carried out simultaneously with operational control of measurements, which reduces the influence of random errors on the measurement results and significantly reduces the number of control observations.
Введение замеряемой информации на компьютер, установленный в салоне вертолета, позволяет по методике разностного нуль-пункта сразу же после снятия замеров оценить качество как последних измерений, так и всего рейса в целом, и принять решение о продолжении рейса или необходимости "замыкания" на опорный пункт, что в свою очередь гарантирует получение каждого рейса с заранее заданной точностью. The introduction of the measured information on the computer installed in the cabin of the helicopter allows us to evaluate the quality of both the last measurements and the flight as a whole, using the method of a difference zero point immediately after taking measurements, and decide whether to continue the flight or whether it needs to be “locked” to the reference point , which in turn guarantees the receipt of each flight with a predetermined accuracy.
Кроме того, размещение дополнительно введенных в комплекс гравиметра в скафандре и прибора для определения абсолютных высот на утяжеленной платформе, снабженной устройствами указания касания дна и указания неподвижности, повышает точность измерений за счет обеспечения благоприятных условий для производства замеров в условиях придонных течений, прибойно-волновой части шельфа, илистых грунтов и приустьевых частях крупных рек, а также повышает производительность работ за счет увеличения скорости транспортировки утяжеленной платформы с размещенными на ней приборами. In addition, the placement of an additional gravimeter in a spacesuit and a device for determining absolute heights on a weighted platform equipped with devices for indicating bottom touch and indicating immobility increases the accuracy of measurements by providing favorable conditions for making measurements in the conditions of bottom currents, the surf-wave part shelf, silty soils and estuarine parts of large rivers, and also increases productivity by increasing the speed of transportation of a weighted platform with devices placed on it.
Снабжение вертолетного гравиметрического комплекса набортным гиростабилизированным относительным гравиметром с пультом управления в комплексе с двумя гравиметрами, размещенными на утяжеленной платформе, повышает информативность гравиметрической съемки, так как появляется возможность замерить вторую производную (Wzz) потенциальной функции силы тяжести, что позволяет с большой уверенностью решать весь круг геологических задач, стоящих перед гравиразведкой. The supply of a helicopter gravimetric complex with an onboard gyro-stabilized relative gravimeter with a control panel in combination with two gravimeters placed on a weighted platform increases the information content of the gravimetric survey, since it becomes possible to measure the second derivative (Wzz) of the potential gravity function, which allows us to solve the whole circle with great confidence geological problems facing gravity exploration.
Выполнение внешней подвески утяжеленной платформы в виде нескручивающегося троса с прибортованным к нему кабелем повышает точность и производительность гравиметрической съемки за счет резкого снижения уровня помех, сбоев в работе электронных блоков и предохранения от выхода из строя приборов, так как исключается скручивание кабеля и повреждение изоляции токопроводящих жил и устраняется влияние статического электричества при касании утяжеленной платформы водной поверхности и в процессе ее погружения. Все это доказывает соответствие заявленного технического решения критерию "ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ". The external suspension of a weighted platform in the form of a non-twisting cable with a cable fitted to it increases the accuracy and performance of gravimetric surveys due to a sharp decrease in the level of interference, malfunctions in the operation of electronic components and protection from device failure, since cable twisting and damage to the insulation of conductive wires are eliminated and eliminates the effect of static electricity when touching the weighted platform of the water surface and in the process of its immersion. All this proves the conformity of the claimed technical solution with the criterion "INDUSTRIAL APPLICABILITY".
На чертеже изображена структурная схема вертолетного гравиметрического комплекса. The drawing shows a structural diagram of a helicopter gravimetric complex.
Вертолетный гравиметрический комплекс содержит два гравиметра в скафандрах 1, два прибора для определения абсолютных высот 2, например, два гидростатических нивелира при выполнении гравиметрической съемки на водной поверхности или два микробаронивелира при выполнении гравиметрической съемки в труднодоступных горных, залесенных и заболоченных районах, размещенных на утяжеленной платформе 3, выполненной, например, в виде правильного шестиугольника, вписанного в правильный треугольник. Утяжеленная платформа 3 отцентрирована, центр масс платформы находится в геометрическом центре треугольного основания, причем 50% массы приходится на три опоры, расположенные в вершинах треугольника. Точная центровка масс исключает кручение платформы во время полета и переворачивание ее, например, во время погружения в условиях придонных течений. Утяжеленная платформа 3 снабжена устройством указания неподвижности платформы 4, выполненным, например, в виде герметичных контактов, связанных с тросовой подвеской и устройством указания касания дна 5, выполненным, например, в виде герметичного контакта, связанного с грузом 6. Утяжеленная платформа 3 снабжена внешней подвеской, состоящей из разъемного нескручивающегося троса 7 с прибортованным к нему специальным кабелем 8 и двух половин стыковочных устройств 9. Внешняя подвеска снабжена аварийным устройством 10, выполненным, например, в виде герметичного баллона из прорезиненной ткани, баллончика, наполненного сжатым воздухом, и элементов крепления. Аварийное устройство 10 размещено на тросе 7 со стороны его крепления к вертолету. При выполнении гравиметрической съемки на море длина внешней подвески может быть 50 метров, 100 метров, 150 метров и устанавливается в зависимости от глубины акватории. В салоне вертолета установлены два, например, цифровых пульта управления гравиметрами 11 и два пульта управления приборами для определения абсолютных высот 12, например, гидростатическими нивелирами (для гравиметрической съемки на водной поверхности), причем входы пультов управления связаны с выходами приборов, а именно: гравиметров и приборов для определения абсолютных высот. Кроме того, в салоне вертолета установлены пульт управления 13 устройств указания касания дна, указания неподвижности платформы и указания недопустимого крена платформы, при этом для удобства работы (для обеспечения информацией одновременно всех членов экипажа) пультов управления 13 установлено на борту вертолета несколько, например, четыре в салоне вертолета и один в кабине пилотов. В салоне вертолета установлена также навигационная система 14, например спутниковая, снабженная антенной 15, расположенной, например, на втулке несущего винта, гиростабилизированный относительный гравиметр 16, пульт управления гиростабилизированным относительным гравиметром 17, компьютер 18 с соответствующим программным обеспечением, причем выходы пультов управления гравиметрами 11, приборами для определения абсолютных высот 12, например гидростатическими нивелирами, а также выход пульта управления гиростабилизированного относительного гравиметра 17 связаны с входами компьютера 18. На тросе 7 внешней подвески утяжеленной платформы 3 закреплено устройство для определения высоты висения вертолета 19, выполненное в виде, например, гидростатического нивелира, закрепленного на расстоянии 26 метров со стороны крепления троса 7 к вертолету, при этом высота висения вертолета определяется по формуле:
h = 26 - i,
где h - высота висения вертолета над водной поверхностью,
i - отсчет по гидростатическому нивелиру устройства определения высоты висения вертолета,
26 м складывается из минимально допустимой высоты снижения вертолета над уровнем моря по инструкции аэрофлота и глубины погружения гидростатического нивелира.The helicopter gravimetric system contains two gravimeters in suits 1, two instruments for determining the absolute heights 2, for example, two hydrostatic levels when performing gravimetric surveys on a water surface or two microbarrels when performing gravimetric surveys in hard-to-reach mountainous, forested and marshy areas located on a heavy platform 3, made, for example, in the form of a regular hexagon inscribed in a regular triangle. The weighted platform 3 is centered, the center of mass of the platform is located in the geometric center of the triangular base, and 50% of the mass falls on the three supports located at the vertices of the triangle. Accurate mass alignment eliminates platform torsion during flight and its turning, for example, during immersion in conditions of bottom currents. The weighted platform 3 is equipped with a device for indicating the immobility of the platform 4, made, for example, in the form of sealed contacts associated with a cable suspension and a device for indicating touch of the bottom 5, made, for example, in the form of a sealed contact associated with the load 6. The weighted platform 3 is equipped with an external suspension consisting of a detachable non-twisting cable 7 with a special cable 8 fitted to it and two halves of docking devices 9. The external suspension is equipped with an emergency device 10, made, for example, in e airtight cylinder of rubberized fabric, the cartridge filled with compressed air, and fastening elements. The emergency device 10 is placed on the cable 7 from the side of its attachment to the helicopter. When performing gravimetric surveys at sea, the length of the external suspension can be 50 meters, 100 meters, 150 meters and is set depending on the depth of the water area. In the cabin of the helicopter there are two, for example, digital control panels for gravimeters 11 and two control panels for measuring absolute altitudes 12, for example, hydrostatic levels (for gravimetric surveys on a water surface), and the inputs of the control panels are connected to the outputs of the instruments, namely: gravimeters and instruments for determining absolute heights. In addition, in the cabin of the helicopter, a control panel of 13 devices for indicating the touch of the bottom, indicating immobility of the platform and indicating an inadmissible roll of the platform was installed, while for the convenience of operation (to provide information to all crew members at the same time), there are several control panels 13 on board the helicopter, for example, four in the cabin of the helicopter and one in the cockpit. In the cabin of the helicopter there is also installed a navigation system 14, for example a satellite one, equipped with an antenna 15 located, for example, on the rotor hub, a gyro-stabilized relative gravimeter 16, a gyro-stabilized relative gravimeter 17 control panel, a computer 18 with appropriate software, and the outputs of the control panels of gravimeters 11 , instruments for determining the absolute heights 12, for example, hydrostatic levels, as well as the output of the gyrostabilized relative control panel the gravimeter 17 is connected to the inputs of the computer 18. On the cable 7 of the external suspension of the weighted platform 3, a device for determining the height of the helicopter 19 is fixed, made in the form, for example, of a hydrostatic level fixed at a distance of 26 meters from the side of the cable 7 to the helicopter, the height helicopter hovering is determined by the formula:
h = 26 - i,
where h is the height of the helicopter above the water surface,
i - readout on the hydrostatic level of the device for determining the height of the helicopter,
26 m consists of the minimum permissible height of the helicopter lowering above sea level according to the instructions of the aeroflot and the immersion depth of the hydrostatic level.
Донная гравиметрическая съемка с помощью вертолетного гравиметрического комплекса производится следующим образом. Изучается район предстоящей съемки, определяется необходимость определения второй производной потенциальной функции силы тяжести (Wzz) в рейсе, проектные координаты пунктов наблюдения заносятся в память компьютера 18. Устанавливается подвеска, соответствующая глубинам, в случае необходимости для регистрации приливно-отливных изменений уровня моря выставляется водомерный пост. The bottom gravimetric survey using a helicopter gravimetric complex is as follows. The area of the upcoming survey is studied, the need for determining the second derivative of the potential gravity function (Wzz) in the flight is determined, the design coordinates of the observation points are recorded in the computer 18. A suspension corresponding to the depths is set, if necessary, a tide gauge is set up to record tidal changes in sea level .
Вывод вертолета на пункты наблюдений осуществляется штурманом при помощи навигационной системы 14. Вертолет с закрепленной на внешней подвеске утяжеленной платформой 3 зависает в районе определяемого пункта, производится уточняющая корректировка положения вертолета, и в это время снимаются показания с пультов управления 12 приборов для определения абсолютных высот 2, например, гидростатических нивелиров, показания анализируются оператором и заносятся в память компьютера 18. После этого начинается плавный спуск вертолета и одновременно идет запись серии значений координат. При снижении вертолета дополнительный груз 6 устройства указания касания дна 5 касается дна водоема, срабатывают контакты этого устройства и подается сигнал на пульт управления 13 этим устройством. Вертолет прекращает снижение и утяжеленная платформа 3 "мягко" устанавливается на грунт. Затем вертолет еще снижается до высоты 25 метров над уровнем моря (минимально допустимая высота снижения), нижняя часть внешней подвески ложится на дно, срабатывает устройство указания неподвижности платформы 4 и подается сигнал на пульт управления 13 этим устройством. Это является сигналом для начала производства замеров по гравиметрам 1 и приборов для определения абсолютных высот 2, например, гидростатическим нивелирам и прекращения записи значений координат. Записанные значения координат осредняются и среднее значение заносится в память компьютера 18. The output of the helicopter to the observation points is carried out by the navigator using the navigation system 14. The helicopter with the weighted platform 3 mounted on the external sling hangs in the area of the designated point, the helicopter is adjusted more accurately, and at that time the readings are taken from the control panels of 12 instruments to determine the absolute heights 2 , for example, hydrostatic levels, readings are analyzed by the operator and stored in computer memory 18. After that, the helicopter begins to descend smoothly and at the same time a series of coordinate values are being recorded. When the helicopter is reduced, the additional load 6 of the bottom touch device 5 touches the bottom of the reservoir, the contacts of this device are triggered and a signal is sent to the control panel 13 of this device. The helicopter stops the decline and the weighted platform 3 is “gently” set on the ground. Then the helicopter still drops to a height of 25 meters above sea level (the minimum allowable drop height), the lower part of the external suspension falls to the bottom, a device for indicating the immobility of the platform 4 is activated and a signal is sent to the control panel 13 of this device. This is a signal for starting measurements on gravimeters 1 and instruments for determining absolute heights 2, for example, hydrostatic levels and stop recording coordinate values. The recorded coordinate values are averaged and the average value is recorded in the computer memory 18.
Замеры по гравиметрам 1 осуществляются в течение 10-30 с, замеры по гидростатическим нивелирам 2 продолжаются в течение 10 с. Замеры по приборам для определения абсолютных высот 2, например, гидростатическим нивелирам анализируются оператором и заносятся в память компьютера 18. Замеры по гравиметрам 1 направляются в компьютер 18, анализируются с его помощью и в случае удовлетворительного результата запоминаются, при отрицательном результате дается команда на выполнение дополнительной серии замеров. После запоминания компьютер по методике разностного нуль-пункта оценивает качество рейса и принимает решение о продолжении рейса или о необходимости "замыкания" рейса на опорный пункт. В случае необходимости определения второй производной потенциальной функции силы тяжести (Wzz) сразу после опускания вертолета на высоту 25 метров над уровнем моря начинают сниматься показания набортного гиростабилизированного относительного гравиметра 16 и устройства для определения высоты висения вертолета 19, например, гидростатического нивелира, закрепленного на тросе подвески, показания поступают в бортовой компьютер 18, который по показаниям приборов определяет разницу высот набортного гиростабилизированного относительного гравиметра и донных гравиметров, вводит поправки в измерения гиростабилизированного относительного гравиметра за изменение высоты, оценивает точность полученных измерений, в случае положительного результата дает команду о прекращении замеров. Затем пилоту дается команда на подъем утяжеленной платформы. Начинается плавный подъем, при котором в салоне вертолета каждым из операторов контролируется весь цикл подъема, а именно: натяжение внешней тросовой подвески с подачей сигнала устройством указания неподвижности платформы 4, отрыв от грунта груза 6 с подачей сигнала устройства указания касания дна 5, выход платформы из воды. После выхода платформы из воды и набора высоты вертолетом снимаются показания по приборам для определения абсолютных высот, например, по гидростатическим нивелирам, анализируются. Штурман выводит вертолет на следующий пункт наблюдения. После окончания вылета в память компьютера 18 заносятся также данные об уровне моря (данные водомерного поста или таблиц приливов) и производится обработка всей записанной информации вплоть до построения предварительной карты аномалий силы тяжести. Measurements by gravimeters 1 are carried out for 10-30 s, measurements by hydrostatic levels 2 continue for 10 s. Measurements on instruments for determining the absolute heights 2, for example, hydrostatic levels are analyzed by the operator and stored in the computer 18. Measurements on gravimeters 1 are sent to computer 18, analyzed using it and, if a satisfactory result is stored, a command is given to perform additional series of measurements. After memorizing, the computer evaluates the quality of the flight using the method of a difference zero-point and decides whether to continue the flight or whether it is necessary to “lock” the flight to a strong point. If it is necessary to determine the second derivative of the potential gravity function (Wzz) immediately after lowering the helicopter to a height of 25 meters above sea level, the readings of the onboard gyrostabilized relative gravimeter 16 and a device for determining the height of the helicopter 19, for example, a hydrostatic level mounted on a suspension cable, begin to be taken , the readings enter the on-board computer 18, which according to the readings of the instruments determines the difference in height of the onboard gyrostabilized relative grav meters and bottom gravimeters, introduces amendments to the measurement of a gyro-stabilized relative gravity meter of the height change, assess the accuracy of the measurement, in the case of a positive result gives a command to terminate the measurement. Then the pilot is given the command to lift the weighted platform. A smooth lift begins, in which each operator controls the entire lifting cycle in the helicopter cabin, namely: tensioning the external cable suspension with a signal from the platform immobility indicating device 4, detachment from the cargo ground 6 with a signal from the bottom touch indicating device 5, and the platform leaving water. After the platform leaves the water and climb by helicopter, readings are taken on instruments for determining absolute heights, for example, hydrostatic levels, and analyzed. The navigator takes the helicopter to the next observation point. After the end of the departure, data on sea level (data of the water gauge or tide tables) are also entered into the memory of computer 18 and all recorded information is processed up to the construction of a preliminary map of gravity anomalies.
Вертолетный гравиметрический комплекс обеспечивает измерение ускорения силы тяжести, определение второй производной потенциальной функции силы тяжести (Wzz) и одновременно плановую и высотную привязку пунктов наблюдений, причем позволяет производить оперативный контроль измерения ускорения силы тяжести и глубин, а также повышает точность измерения в 1,4 раза. Кроме того, введение бортового компьютера и соответствующее программное обеспечение позволяет в полевых условиях построить карту аномалий силы тяжести и существенно облегчает работу штурмана по активному вождению вертолета, так как навигационная информация представляется в графическом виде на дисплее компьютера 18. Применение вертолетного гравиметрического комплекса позволяет расширить не только район применения метода гравиразведки на акватории шельфа Мирового океана за счет возможности ее проведения в зоне недоступности для судов (глубина менее 10 м), и круг решаемых ею задач - вплоть до поиска и оценка залежей углеводородов за счет повышения точности и измерения дополнительной компоненты поля силы тяжести при высокой производительности метода по сравнению с существующим ранее. The helicopter gravimetric complex provides the measurement of the acceleration of gravity, the determination of the second derivative of the potential function of gravity (Wzz) and at the same time the horizontal and vertical reference points of observation, and allows for operational monitoring of the measurement of acceleration of gravity and depth, and also increases the measurement accuracy by 1.4 times . In addition, the introduction of an on-board computer and the corresponding software allows us to construct a map of gravity anomalies in the field and significantly facilitates the work of the navigator in active helicopter driving, since navigation information is presented in graphical form on the computer’s display 18. The use of a helicopter gravimetric system allows not only the area of application of the method of gravity exploration in the waters of the shelf of the World Ocean due to the possibility of its implementation in the zone of inaccessibility to the court s (depth less than 10 m), and the range of tasks it solves - up to the search and assessment of hydrocarbon deposits by increasing the accuracy and measuring the additional component of the gravity field with high productivity of the method compared to the previous one.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118543/25A RU2128851C1 (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Helicopter gravimetric complex |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118543/25A RU2128851C1 (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Helicopter gravimetric complex |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95118543A RU95118543A (en) | 1997-10-27 |
| RU2128851C1 true RU2128851C1 (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20173356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118543/25A RU2128851C1 (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Helicopter gravimetric complex |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128851C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479859C2 (en) * | 2010-08-03 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Method for determining acceleration of gravity force on moving object, and device for determining acceleration of gravity force on moving object |
| RU2697474C1 (en) * | 2018-11-14 | 2019-08-14 | Сергей Васильевич Прошин | Method for gravimetric survey using unmanned aerial vehicle |
| WO2024043801A1 (en) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus for autonomous gravity and/or magnetic field measurement |
-
1995
- 1995-10-31 RU RU95118543/25A patent/RU2128851C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PCT WO 95/05615 23.02.95. * |
| Временные методические указания по проведению гравиметрических съемок донным гравиметром с борта вертолета МИ-8 на внешней подвеске. - М.: ВНИИгеофизика, 1986. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479859C2 (en) * | 2010-08-03 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") | Method for determining acceleration of gravity force on moving object, and device for determining acceleration of gravity force on moving object |
| RU2697474C1 (en) * | 2018-11-14 | 2019-08-14 | Сергей Васильевич Прошин | Method for gravimetric survey using unmanned aerial vehicle |
| WO2024043801A1 (en) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus for autonomous gravity and/or magnetic field measurement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7236885B2 (en) | Method and system for geophysical data acquisition on an airship | |
| EP2630520B1 (en) | Autonomous under water vehicle for the acquisition of geophysical data | |
| US6813564B2 (en) | Method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir | |
| CN108657393B (en) | A kind of underwater towing formula high-precision weight Magnetic Detection System and method | |
| CN109001829B (en) | Strapdown underwater dynamic gravity measuring instrument | |
| EP0067531A2 (en) | System for assessing the effect of forces acting on a structure, and detectors and optical sensors for use in such systems | |
| RU2128851C1 (en) | Helicopter gravimetric complex | |
| RU2697474C1 (en) | Method for gravimetric survey using unmanned aerial vehicle | |
| Graham et al. | Surface‐ship gravity measurements in the Agulhas bank area, south of South Africa | |
| Zumberge et al. | A towed marine gravity meter for near-bottom surveys | |
| CN115166856B (en) | Unmanned ship weight magnetic measurement method, system, equipment and computer readable storage medium | |
| US4858137A (en) | Determination of the stability of floating structures | |
| Araya et al. | Gravity gradiometer implemented in AUV for detection of seafloor massive sulfides | |
| Anderson et al. | Geophysical surveying with georanger uav | |
| RU2547161C2 (en) | Development of marine deep sea oil-and-gas deposits | |
| Dehlinger et al. | Experimental determination of the reliability of the LaCoste and Romberg surface‐ship gravity meter S‐9 | |
| DE4326706A1 (en) | Measuring relative and absolute vertical height - using hydrostatic sensors and extended line filled with liq. and distributed pressure sensors | |
| Li et al. | Experimental analysis of the performance of a new shipboard gravity gradient measurement system | |
| Ageev | AUV-a precise platform for underwater gravity measurement | |
| CN108327865A (en) | It is a kind of based on nighttide to testing agency from positive oil drilling platform | |
| Shinohara et al. | Mapping of seafloor gravity anomalies by underwater gravity measurement system using autonomous underwater vehicle for exploration of seafloor deposits | |
| RU199836U1 (en) | DON STATION | |
| Harrison et al. | Performance of LaCoste‐Romberg Shipboard Gravity Meters in 1963 and 1964 | |
| Liu et al. | Integration and Test of Domestic Gravity Measurement System | |
| CN116734822A (en) | Installation and inspection method of optical gyro compass inertial measurement device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041101 |