DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2018-1(81)-162-168

Новий двоканальний МЕМС гравіметр авіаційної гравіметричної системи

Тетяна Валентинівна Хильченко

Анотація


Присвячено дослідженню нового двоканального ємнісного МЕМС гравіметра (МЕМС ДЄГ) автоматизованої авіаційної гравіметричної системи (АГС). Обґрунтовано актуальність досліджень, можливість та доцільність використання у якості гравіметра АГС нового МЕМС ДЄГ.
Проведено аналіз сучасних гравіметрів, які застосовуються при проведенні авіаційних гравіметричних робіт, та найбільш перспективних наукових розробок і виявлено їх основні недоліки: низька точність вимірювання; обов’язкова необхідність використання складних процедур фільтрації вихідного сигналу гравіметра АГС; відсутність можливості оперативної обробки інформації; нелінійність вихідної характеристики; висока вартість (сапфір); складність конструкції; наявність інструментальних похибок та похибок від дії вертикального прискорення; невисока швидкість обробки інформації та інші.
Описано конструкцію та принцип роботи пропонованого МЕМС ДЄГ, розроблено структурну схему. Пропонована конструкція ДЄГ забезпечує відсутність похибок: від залишкової неідентичності конструкцій однакових ємнісних елементів, від впливу змін температури, вологості та тиску зовнішнього середовища (інструментальних похибок), усунення впливу вертикального прискорення літака на покази гравіметра одразу двома способами, повністю ліквідувати вплив похибок, викликаних шумами різного походження (від ємнісного зв’язку, акустичних шумів тощо).
Розроблено та описано лабораторну установку для проведення експериментальних досліджень ДЄГ. Експериментально визначено похибку ДЄГ у лабораторних умовах, яка співпадає із результатами цифрового моделювання.

Ключові слова


прискорення сили тяжіння; авіаційна гравіметрична система; ємнісний гравіметр

Повний текст:

PDF

Посилання


Bezvesil'na, O.M. (2007), Aviacijni gravimetrychni systemy ta gravimetry, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 604 р.

Agostino, G.D., Agostino, G.D., Desogus, S., Germak, A., Origlia, C., Quagliotti, D., Berrino, G., Corrado, G., Derrico, V. and Ricciardi, G. (2008), «The new IMGC-02 transportable absolute gravimeter: measurement apparatus and applications in geophysics and volcanology», Annals of geophysics, No. 51 (1), pp. 39–40.

Bezvesilna, O., Tkachuk, A., Nechai, S., Chepyuk, L. and Khylchenko, T. (2017), «Introducing the principle of constructing an aviation gravimetric system with any type of gravimeter», Eastern-European journal of enterprise technologies, No. 1/7 (85), pp. 45–56.

Bezvesilna, O., Tkachuk, A., Nechai, S. and Khylchenko, T. (2016), «Simulation of influence of perturbation parameters on the new dual-channel capacitive MEMS gravimeter performance», Eastern-European journal of enterprise technologies, No. 6/7 (84), pp. 50–57.

Korobiichuk, I., Bezvesilna, O., Tkachuk, A. and Khylchenko, T. (2016), «Two-channel MEMS gravimeter for the automated aircraft gravimetric system», Systems, Control and Information Technology Warsaw, No. 20, pp. 481–488.

Calvoa, M., Hinderera, J., Rosata, S., Legrosa, H., Boya, Jean-Paul, Ducarmec, B. and Zürnd, W. (2014), «Time stability of spring and superconducting gravimeters through the analysis of very long gravity records», Journal of Geodynamics, No. 80, pp. 20–33.

Gramert, W.R. (1995), «Third generation aero gravity system», International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly, Boulder, Colorado.

Harrison, J.C., MacQueen, J.D., Rauhut, A.C. and Cruz, J.Y. (1995), «The LST Airborne Gravity System», International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly, Boulder, Colorado.

Huang, Y., Vestergaard, A., Meiping Wu, O. and Zhang, K. (2012), «SGA-WZ: A New Strapdown Airborne Gravimeter», Sensors, No. 12 (7).

Roussela, C., Verduna, J., Calia, J., Maiab, M. and D’EUb, J.F. (2015), «Integration of a strapdown gravimeter system in an autonomous underwater vehicle», The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, No. XL-5/W5, pp. 199–206.

Wei, M. and Schwarz, K. (1995), «Analysis of GPS-derived acceleration from airbornetests», International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly, Boulder, Colorado.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Аэрогравиметр GT-2A / АО «ГНПП Аэрогеофизика» [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.aerogeo.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=25&Itemid=17&lang=ru.
  2. Безвесільна О.М. Авіаційні гравіметричні системи та гравіметри: монографія / О.М. Безвесільна. – Житомир : ЖДТУ, 2007. – 604 с.
  3. Гравиметр CG-5 AutoGrav / Геоцентр-Москва [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://geocentr-msk.ru/content/view/441/137.
  4. Заявка на винахід № а2012 11163 Україна, МПК G01V 7/06 : Авіаційна гравіметрична система для вимірювань аномалій прискорення сили тяжіння / О.М. Безвесільна, А.Г. Ткачук ; заяв. 26.09.2012.
  5. Инерциально-гравиметрический комплекс МАГ-1А / Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие «ГЕОЛОГОРАЗВЕДКА». – 2016 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://geolraz.com/page/GSA-2010/.
  6. Мобильный гравиметр «Чекан-АМ» / ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». – 2017 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : \www/ URL: http://www.elektropribor.spb.ru/ru/rprod6-1.html.
  7. Пат. 105122 Україна, МПК G01V 7/00. Авіаційна гравіметрична система для вимірювання аномалій прискорення сили тяжіння / О.М. Безвесільна, А.Г. Ткачук, К.С. Козько ; заяв. 01.04.13 ; опубл. 25.12.13, Бюл. № 24. – 5 с.
  8. Пат. 109746 Україна. Авіаційна гравіметрична система для вимірювань аномалій прискорення сили тяжіння / О.М. Безвесільна, А.Г. Ткачук, Л.О. Чепюк ; опубл. 25.09.2015, Бюл. № 18.
  9. Пат. 1121639 РФ, МПК G 01 V 7/12. Гравиметр / Е.И. Попов, В.П. Матюнин, А.Б. Манукин, В.Н. Конешов, Л.К. Железняк, Г.А. Гусев ; заяв. 22.06.82 ; опубл. 30.10.84.
  10. Пат. 113038 Україна, МПК G01V 7/06 (2006.01). Авіаційна гравіметрична система для вимірювань аномалій прискорення сили тяжіння / Безвесільна О.М., Ткачук А.Г., Хильченко Т.В. – № а 2015 12205 ; заяв. 10.05.2016 ; опубл. 25.11.2016, Бюл. № 22.
  11. Пат. 2253882 Россия, МПК G 01 V 7/02. Гравиметр / А.П. Быков, О.Е. Енина, В.П. Кулеш, Л.М. Москалик
  12. Пат. 548820 Россия, МПК G 01 V 7/02. Гравиметр / Б.В. Брагинский, В.П. Матюнин ; заяв. 10.11.74 ; опубл. 28.02.77, Бюл. № 8.
  13. Струнный аэрогравиметр «Гравитон-М» / АО «ГНПП Аэрогеофизика». – 2016 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.aerogeo.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=25&Itemid=17&lang=ru
  14. The new IMGC-02 transportable absolute gravimeter: measurement apparatus and applications in geophysics and volcanology / G.D. Agostino, S.Desogus, A.Germak, C.Origlia, D.Quagliotti, G.Berrino, G.Corrado, V.Derrico, G.Ricciardi // Annals of geophysics. – 2008. – № 51 (1). – P. 39–40.
  15. Introducing the principle of constructing an aviation gravimetric system with any type of gravimeter / O.Bezvesilna, A.Tkachuk, S.Nechai, L.Chepyuk, T.Khylchenko // Eastern-European  journal of enterprise technologies. – 2017. – № 1/7 (85). – P. 45–56.
  16. Simulation of influence of perturbation parameters on the new dual-channel capacitive MEMS gravimeter performance / O.Bezvesilna, A.Tkachuk, S.Nechai, T.Khylchenko // Eastern-European journal of enterprise technologies. – 2016. – № 6/7 (84). – P. 50–57.
  17. Two-channel MEMS gravimeter for the automated aircraft gravimetric system / I.Korobiichuk, O.Bezvesilna, A.Tkachuk, A.Praczukowska, T.Khylchenko // Systems, Control and Information Technology Warsaw. – 2016. – № 20. – P. 481–488.
  18. Time stability of spring and superconducting gravimeters through the analysis of very long gravity records / M.Calvoa, J.Hinderera, S.Rosata, H.Legrosa, Jean-Paul Boya, B.Ducarmec, W.Zürnd // Journal of Geodynamics – 2014. – № 80. – P. 20–33.
  19. Gramert W.R. Third generation aero gravity system : International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly / W.R. Gramert. – Boulder, Colorado, 1995.
  20. The LST Airborne Gravity System / J.C. Harrison, J.D. MacQueen, A.C. Rauhut, J.Y. Cruz // International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly. – Boulder, Colorado, 1995.
  21. Huang Y. SGA-WZ: A New Strapdown Airborne Gravimeter / Y.Huang, A.Vestergaard Olesen, M.Wu, K.Zhang // Sensors. – 2012. – № 12 (7).
  22. Integration of a strapdown gravimeter system in an autonomous underwater vehicle / C.Roussela, J.Verduna, J.Calia, M.Maiab, J.F. d’EUb // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. – 2015. – № XL-5/W5. – P. 199–206.
  23. TAGS-6. – 2017 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.microglacoste.com/tags-6.php.
  24. Wei M. Analysis of GPS-derived acceleration from airbornetests: International Association of Geodesy Symposium G4, IUGG XXI General Assembly / M.Wei, K.Schwarz. – Boulder, Colorado, 1995.




Copyright (c) 2018 Тетяна Валентинівна Хильченко

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.