Оглавление 4
Введение 6
Глава 1. Литературный обзор 8
1.1 Методика полевых работ с использованием БПЛА. Особенности
методики маловысотных съемок 8
1.2 Беспилотные комплексы в промышленности 10
1.3 Беспилотные аэромагнитные комплексы 13
1.4 Примеры успешного применения магнитной съемки с БПЛА .... 14
1.4.1 Аэрогеофизические исследования Центрального
Метаосадочного пояса Канады 14
1.4.2 Аэрогеофизические исследования в Бодайбинском районе
Иркутской области 18
Глава 2. Моделирование разновысотной магнитной съемки 21
2.1 Теоретические особенности инверсии многовысотных данных . 22
2.2 Модель №1 24
2.3 Модель №2 27
Глава 3. Результаты инверсии 30
3.1 Инверсия данных для модели №1 30
3.2 Инверсия данных для модели №2 33
Глава 4. Анализ результатов и решение вопроса об эффективности методики 34
Заключение 35
Список литературы 36
Приложение А. Информация об использованных программных средствах 38
а. MAG3D 38
б. Potent 41
в. MeshTools 42
г. ConvInv3D 42
Приложение Б. Дополнительные изображения 43
Актуальность темы. В последнее время в магниторазведке наблюдается устойчивая тенденция к замене традиционной наземной магнитной съемки съемкой с применением беспилотных летательных аппаратов. Глубокое и повсеместное внедрение беспилотников объясняется в первую очередь экономическими выгодами: скорость геофизических изысканий увеличивается многократно. Кроме того, магнитометр, прикрепленный к летательному аппарату, не встречает препятствий, расположенных на поверхности земли, и, таким образом, практически не оставляет пустых пятен на карте, а малая высота съемки гарантирует достаточную детальность (сравнимую с наземной съемкой).
С 2011г. регулярно публикуются статьи о перспективах применения беспилотных летательных аппаратов в магниторазведке. Авторами конструируются оригинальные модели БПЛА, магнитометров, реализуется программное обеспечение, создающее полетные миссии. И интерес к БПЛА у геофизиков, очевидно, будет только возрастать.
Аэромагнитные съемки с беспилотников уже занимают свой ценовой сегмент благодаря производительности, качеству и скорости (рис. 1).
Так как скорость измерений высока, и они исполняются в автоматическом режиме, возможно, имеет экономический смысл проведение дополнительных полетов на всё возрастающих высотах. Если результат решения обратной задачи, учитывающий измерения на всех высотах, станет больше соответствовать модели, чем решение, полученное только по данным наземных измерений, у метода есть будущее.
В работе решается вопрос об эффективности такого подхода.
Цель. Оценить эффективность разновысотной магнитной съемки при поисках глубинных и приповерхностных намагниченных тел
Задачи.
1. Построение двух 3D моделей магнитной среды программными средствами
2. Создание сети наблюдения и вычисление значений смоделированного аномального поля на нескольких высотах, подходящих для полетов БПЛА
3. Инверсия данных с указанных съемок в программе для решения обратной задачи магниторазведки (MAG3D) в специальном порядке
4. Построение разрезов эффективных значений магнитной восприимчивости для вычисленных моделей, построение карт и графиков аномального поля
5. Анализ полученной информации и, собственно, оценка эффективности разновысотной магнитной съемки с использованием БПЛА
В последнее время в геофизике широко проявлен интерес к аэромагнитной съемке с применением БПЛА. Это вызвано их большой производительностью и относительно небольшой стоимостью. Беспилотные системы занимают прочные позиции на рынке и способны со временем заменить наземную съемку и потеснить авиационную. Ежегодно большое количество статей посвящается разработке геофизических комплексов на БПЛА, разрабатывается методика и аппаратное оснащение для этого принципиально нового типа работ, разрабатываются системы, способные осуществлять измерения градиента.
Нет повода предполагать, что в будущем ситуация изменится.
За счет высокой производительности и скорости, съемка с нескольких высот, вероятно, будет в силах окупить себя. Настоящая работа показала, что за счет увеличения количества измерений полетами на нескольких уровнях над землей, стабильно увеличивается чувствительность ПО, осуществляющего инверсию методом подбора, к глубоко погруженным объектам. При анализе моделей, посчитанных с учетом данных нескольких залетов можно значительно повысить качество интерпретации данных магнитной съемки.
