Воздушная математика нефти: московские ученые разработали новые алгоритмы для проведения аэрогравиметрического поиска месторождений.
Аэрогравиметрия — сравнительно новый и стремительно набирающий сейчас популярность метод проведения геофизических исследований. Суть его заключается в измерении и выявлении аномалий поля силы тяжести Земли с борта летательного аппарата. Таким образом можно обнаружить залежи полезных ископаемых даже в самых труднодоступных местах.
Для России этот метод имеет особую актуальность, поскольку разведка новых месторождений в нашей стране сейчас ведётся в основном в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока, а также на арктическом шельфе. Аэрогравиметрия имеет и другие преимущества — высокую производительность и возможность практически круглогодичного применения, а кроме того, практически не создаёт воздействия на природу.
Один из трендов развития современной аэрогравиметрии — использование бескарданных инерциальных навигационных систем. Бескарданные аэрогравиметры более компактны, чем традиционные платформенные, имеют малое энергопотребление, они дешевое и кроме всего прочего потенциально способны измерять все три компоненты вектора силы тяжести — то есть могут быть использованы для так называемой векторной аэрогравиметрии.
В течение последних двух лет сотрудники лаборатории управления и навигации механико-математического факультета МГУ проводили исследования в сфере бескарданной аэрогравиметрии и теперь представили результататы своей работы — новые методики проведения съемок, а также комплекс алгоритмов для постобработки полученных данных. Разработанные в МГУ агоритмы способны эффективно решать задачи, связанные с применение в аэрогравиметрии спутниковой и интегрированной инерциально-спутниковой навигации, а также с высокой точностью проводить оценку аномалий силы тяжести. Кроме того, лаборатория сейчас завершает работу над созданием программно-математического обеспечения для бескарданных гравиметров.
Разработанные алгоритмы уже успешно проверены на экспериментальных данных, предоставленных лаборатории Датским техническим университетом. В сотрудничестве с индустриальными партнерами в области аэрогравиметрии российские ученые также провели обработку пяти площадных съемок общим объемом в 80000 погонных километров с применением трех современных бескарданных гравиметров. В качестве носителей использовались самолеты Cessna 208B, Ан-30 и Ан-3Т. По словам разработчиков новой методики, точность оценок аномалий созданными ими алгоритмами сопоставима с точностью платформенной аэрогравиметрии и позволяет сделать вывод о становлении нового направления геофизики – бескарданной аэрогравиметрии.
Кроме того, исследовательская группа МГУ впервые провела обработку аэрогравиметрической съемки с детальным облетом рельефа. Точность результатов обработки, включавшей также специальные алгоритмы сверхточной калибровки бескарданного гравиметра в полете, доказала, что применение съёмок такого типа полностью оправданно в случае проведения исследований территорий со сложным рельефом.
Сотрудники лаборатории также разработали решение задачи векторной аэрогравиметрии при помощи оригинального алгоритма на основе априорных локальных моделей аномального гравитационного поля. Обработка экспериментальных данных впервые показала возможность определения компонент вектора силы тяжести с беспрецедентной точностью в 2 мГал.
И наконец, впервые в России обработка гравиметрической съемки была проведена на беспилотном летательном аппарате. Точность оценки аномалии в результате составила 0,5 мГал. По словам учёных, это является первым в мире успешным результатом в эксперименте с БПЛА и позволяет считать данное направление несомненным будущим трендом в аэрогравиметрии.
