ИСТИНА

Рассматривалась задача построения карт гравитационных аномалий по измерениям наземно-бортового авиагравиметрического комплекса. Подобные карты применяются в навигации, геофизике и при разведке месторождений полезных ископаемых, в том числе нефти и газа. Авиационная гравиразведка в первую очередь важна как способ выделения перспективных районов для применения более точных методов разведки, таких как сейсморазведка и бурение. Кроме того, авиаразведка оказывается единственным способом анализа геологической обстановки на шельфах, в полярных районах, в зонах тропических лесов и других труднодоступных районах. Для построения карты аномального гравитационного поля проводится площадная авиагравиметрическая съемка. Методика съемки с использованием наземно-бортового авиагравиметрического комплекса заключается в следующем: над небольшими участками местности проводится серия полетов на заданной высоте, так что прямолинейные участки траекторий (галсы) летательного аппарата образуют прямоугольную решетку. Под картой понимается цифровая карта - набор значений географических координат и аномального поля в узлах прямоугольной решетки на высоте полета. Вначале решается задача оценивания аномалии вдоль траектории движения летательного аппарата. Затем, по точкам пересечения галсов проводится уравнивание данных площадной съемки, в результате которого устраняется часть систематических погрешностей измерений. Заключительным этапом построения карты является оценивание аномалии в опорных пунктах (узлах карты) на основе оценок аномалии на галсах. В основе соотношений задачи лежат корреляционные зависимости гравитационных аномалий. При этом аномалии рассматриваются как случайные величины с известными статистическими характеристиками. Исследованы различные подходы к задаче определения гравитационной аномалии вдоль траектории полета.

Показано преимущество стохастического подхода, реализованного методами калмановской фильтрации и сглаживания. Предложена классификация стохастических моделей аномалии. Показано преимущество моделей с бесконечным радиусом корреляции (аппроксимационных моделей) в сравнении с моделями, обладающими конечным радиусом корреляции. Построены оценки для ошибок алгоритмов определения аномалии при использовании стохастического подхода. Проведен анализ точности решения в зависимости от разрешающей способности алгоритма и погрешностей измерительной информации. Разработан алгоритм построения карт гравитационных аномалий, интегрированный с алгоритмом определения аномалии вдоль траектории полета. Помимо корреляционных свойств гравитационного поля, алгоритм учитывает сглаженный характер оценки аномалии вдоль траектории полета. Было разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы решения задач определения аномалии вдоль траектории полета и построения карт аномальных полей. Протестированное программное обеспечение использовалось во время испытаний, проведенных в декабре 2002 в Австралии. На борту самолета была установлена инерциально-гравиметрическая система, разработанная ЗАО НТП "Гравтехнология". Полученная при этом точность оценивания аномалии находится на уровне лучших мировых достижений.