gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2019.27.2.070-081gyroscopy-244Research ArticleСтатьиМетоды повышения точности морского гравиметраImproving the Accuracy of Marin GravimetersСоколовА. В.SokolovA. V.

Соколов Александр Вячеславович. Кандидат технических наук генеральный директор

КрасновА. А.KrasnovA. A.

Краснов Антон Алексеевич. Кандидат технических наук, начальник отдела

ЖелезнякЛ. К.ZheleznyakL. K.

Железняк Леонид Кириллович. Доктор технических наук, главный научный сотрудник

АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSCRussian FederationАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (Санкт-Петербург)РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University, St. Petersburg, RussiaRussian FederationФГБУН «Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН» (Москва)РоссияSchmidt Institute of Physics of the Earth (Russian Academy of Sciences), MoscowRussian Federation2019141120252727081Copyright © Соколов А.В., Краснов А.А., Железняк Л.К., 20252025Соколов А.В., Краснов А.А., Железняк Л.К.Sokolov A.V., Krasnov A.A., Zheleznyak L.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/244

Рассматриваются программно-аппаратные способы компенсации динамических погрешностей морских гравиметров, обусловленных действием инерционных ускорений. Впервые анализируется и учитывается погрешность, вызванная жидкостным демпфированием чувствительного элемента гравиметра. Приведены некоторые результаты гравиметрических съемок, подтверждающие повышение точности измерений.

Software- and hardware-based methods of compensation for dynamic errors of the marine gravimeters caused by inertial accelerations are considered. The error due to the fluid damping of the gravimeter sensing element is analyzed and taken into account for the first time. Some results of gravity measurements that confirm the increase in gravimeter accuracy are presented.

Cила тяжестигравиметргравиметрическая съемкаобработка данных.Gravitygravimetergravity surveydata processing.ReferencesПантелеев В.Л. Динамический синтез морских гравиметров // Сборник «Морские гравиметрические исследования». 1975. №.8. С. 22–47.Panteleev, V.L., Dynamic synthesis of marine gravimeters, in Morskie gravimetricheskie issledovaniya (Marine Gravimetric Surveys), Moscow, 1975, no. 8, pp. 22–47.Childers, V., Bell, R., Brozena, J., Airborne gravimetry: An investigation of filtering, Geophysics, 1999, vol. 64, no. 1, pp. 61–69.Childers, V., Bell, R., and Brozena, J., Airborne gravimetry: An investigation of filtering, Geophysics, vol. 64, no. 1, 1999, pp. 61–69.Bolotin, Yu.V., Yurist, S.Sh., Suboptimal smoothing filter for the marine gravimeter GT-2M // Материалы симпозиума Международной ассоциации по геодезии (IAG) «Наземная, морская и аэрогравиметрия: измерения на неподвижных и подвижных основаниях» (TG-SMM2010). 2010. С. 7–11.Bolotin, Yu.V. and Yurist, S.Sh., Suboptimal smoothing filter for the marine gravimeter GT 2M, Proc. IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements, St. Petersburg, Russia, 2010, pp. 7–11.Guo, L., Meng, X., Chen, Zh., Li, Sh., Zheng, Y., Preferential filtering for gravity anomaly separation, Computers & Geosciences, 2013, vol. 51, pp. 247–254.Lianghui Guo, Xiaohong Meng, Zhaoxi Chen, Shuling Li, and Yuanman Zheng, Preferential filtering for gravity anomaly separation, Computers & Geosciences, vol., 51, 2013, pp. 247–254.Stepanov, O.A., Koshaev, D.A., Analysis of filtering and smoothing techniques as applied to aerogravimetry, Gyroscopy and Navigation, 2010, vol. 1, no. 1, pp. 19–25.Stepanov, O.A. and Koshaev, D.A., Analysis of filtering and smoothing techniques as applied to aerogravimetry, Gyroscopy and Navigation, 2010, vol. 1, no. 1, pp. 19–25.Stepanov, O.A., Koshaev, D.A., Motorin, A.V., Designing Models for Signals and Errors of Sensors in Airborne Gravimetry Using Nonlinear Filtering Methods, Institute of Navigation International Technical Meeting, 2015, pp. 220–227.Stepanov, O. A., Koshaev, D. A., and Motorin, A. V., Designing Models for Signals and Errors of Sensors in Airborne Gravimetry Using Nonlinear Filtering Methods, Institute of Navigation International Technical Meeting 2015, ITM 2015, pp. 220–227.Болотин Ю.В., Голован А.А. О методах инерциальной гравиметрии // Вестник Московского университета. Серия 1. Математика. Механика. 2013. №5. С. 59–67.Bolotin Y.V., Golovan A.A., Methods of inertial gravimetry // Moscow University Mechanics Bulletin, 2013, vol. 68. no. 5, pp. 117–125.Forsberg, R., Olesen, A.V., Einarsson, I., Manandhar, N., Shreshta, K., Geoid of Nepal from Airborne Gravity Survey, Earth on the Edge: Science for a Sustainable Planet. International Association of Geodesy Symposia, Springer, 2014, vol. 139.Forsberg, R., Olesen, A.V., Einarsson, I., Manandhar, N., and Shreshta, K., Geoid of Nepal from Airborne Gravity Survey. In: Rizos, C., Willis, P., (Eds.) Earth on the Edge: Science for a Sustainable Planet. International Association of Geodesy Symposia. vol. 139, 2014, Springer.Barzaghi, R., Albertella, A., Carrion, D., Barthelmes, F., Petrovic, S., Scheinert, M., Testing Airborne Gravity Data in the Large-Scale Area of Italy and Adjacent Seas, IGFS 2014. International Association of Geodesy Symposia, Springer, 2015, vol. 144.Barzaghi, R., Albertella, A., Carrion, D., Barthelmes, F., Petrovic, S., and Scheinert, M., Testing Airborne Gravity Data in the Large-Scale Area of Italy and Adjacent Seas. In: Jin, S., Barzaghi, R., (Eds.), IGFS 2014 (International Association of Geodesy Symposia), Berlin, Heidelberg: Springer, 2015, pp. 39–44.Казанин Г.С., Заяц И.В., Иванов Г.И., Макаров Е.С., Васильев А.С. Геофизические исследования в районе Северного Полюса // Океанология. 2016. Т. 56. № 2. С. 333–335.Kazanin, G.S., Zayats, I.V., Ivanov, G.I., Makarov, E.S., and Vasil’ev, A.S., Geophysical surveys in the North Pole area, Okeanologiya, 2016, vol. 56, no. 2, pp. 333–335.Конешов В.Н., Непоклонов В.Б., Погорелов В.В., Соловьев В.Н., Афанасьева Л.В. Изученность гравитационного поля Арктики – состояние и перспективы // Физика Земли. 2016. №3. С. 113–122.Koneshov, V.N., Nepoklonov, V.B., Pogorelov, V.V., Solov’ev, V.N., and Afanasyeva, L.V., Gravitational field of the Arctic: The state of knowledge and prospects for the future, Fizika Zemli, 2016, no. 3, pp. 113–122.Lu, B., Barthelmes, F., Petrovic, S., Forste, C., Flechtner, F., Luo, Z., He, K., Li, M., Airborne gravimetry of GEOHALO mission: data processing and gravity field modeling, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2017, 122, pp. 10586–10604.Lu, B., Barthelmes, F., Petrovic, S., Forste, C., Flechtner, F., Luo, Z., He, K., and Li, M., Airborne gravimetry of GEOHALO mission: data processing and gravity field modeling, J. of Geophysical Research: Solid Earth, 122, 2017, pp. 10586–10604.Forsberg, R., Olesen, A., Ferraccioli, F., Jordan, T., Matsuoka, K., Zakrajsek, A., Ghidella, M., Greenbaum, J., Exploring the Recovery Lakes region and interior Dronning Maud Land, East Antarctica, with airborne gravity, magnetic and radar measurements, Geological Society, London, Special Publications, 2017, 461, pp. 23–34.Forsberg, R., Olesen, A., Ferraccioli, F., Jordan, T., Matsuoka, K., Zakrajsek, A., Ghidella, M., and Greenbaum, J., Exploring the Recovery Lakes region and interior Dronning Maud Land, East Antarctica, with airborne gravity, magnetic and radar measurements, Geological Society, London, Special Publications, 461, 2017, pp. 23–34.Пешехонов В.Г., Соколов А.В., Краснов А.А. Современное состояние и перспективы развития отечественной морской гравиметрии // 11-я Российская мультиконференция по проблемам управления. Материалы пленарных заседаний. АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2018. С. 6–16.Peshekhonov, V.G., Sokolov, A.V., and Krasnov A.A., The current state and prospects for the development of marine gravimetry in Russia, 11th Russian Multiconference on Problems of Control (11 Rossiiskaya mu’tikonferentsiya po problemam upravleniya), St.Petersburg: Eletropribor, 2018, pp. 6–16.Пешехонов В.Г., Соколов А.В., Элинсон Л.С., Краснов А.А. Результаты разработки и испытаний нового аэроморского гравиметра // XXII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. 2015. С. 173–179.Peshekhonov, V.G., Sokolov, A.V., Elinson, L.S., and Krasnov, A.A., A new air-sea gravimeter: development and test results, 22nd St. Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems, St. Petersburg: Elektropribor, 2015, pp. 193–199.Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии. М.: Недра, 1983. 256 с.Panteleev, V.L., Osnovy morskoy gravimetrii (Basics of Marine Gravimetry), Moscow: Nedra, 1983.Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч.2. Введение в теорию фильтрации. СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2017. 427 c.Stepanov, О.А., Osnovy teorii otsenivaniya s prilozheniyami k zadacham obrabotki navigatsionnoi informatsii (Fundamentals of the Estimation Theory with Applications to the Problems of Navigation Information Processing), Part 2, Vvedenie v teoriyu fil’tratsii (Introduction to he Filtering Theory), St. Petersburg: TsNII Elektropribor, 2012.Краснов А.А. Результаты стендовых и натурных испытаний гиростабилизатора аэрогравиметра // IX конференция молодых ученых «Навигация и управление движением». 2007. С. 26–33.Krasnov, А.А., The results of bench and field tests of the airborne gravimeter gyrostabilizer, IX onferentsiya molodykh uchenykh “Navigatsiya i upravlenie dvizheniem” (9th Conference of Young Scientists “Navigation and Motion Control), 2007, pp. 26–33.Кутепов В.С. Условия эксплуатации морского гиростабилизированного гравиметра // Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. № 2. С. 260–267.Kutepov, V.S., Operating conditions of marine gyrostabilized gravimeter, Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki, 2012, no. 2, pp. 260–267.Krasnov, A.A., Nesenyuk, L.P., Sokolov, A.V., Stelkens-Kobsch, T.H., Heyen, R., Test Results of the Airborne Gravimeter, Proc. IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements, Saint-Petersburg, Russia, 2008, pp. 73–77.Krasnov, A.A., Nesenyuk, L.P., Sokolov, A.V., Stelkens-Kobsch, T.H., and Heyen, R., Test results of an airborne gravimeter, Proc. IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements, St. Petersburg, Russia, 2008, pp. 73–77.Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / под общей ред. В.Г. Пешехонова; науч. редактор О.А. Степанов. Санкт-Петербург: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2017.Sovremennye metody i sredstva izmerenya parametrov gravitatsionnogo polya Zemli (Modern technologies and methods for measuring the Earth’s gravity field parameters), Eds., V.G. Peshekhonov, О.А. Stepanov, St. Petersburg: Concern CSRI Elektropribor, 2017.Краснов А.А., Соколов А.В. Современный комплекс программно-математического обеспечения мобильного гравиметра «Чекан-АМ» // Гироскопия и навигация. 2015. №2 (89). С. 118–131.Krasnov, A.A. and Sokolov, A.V., A Modern Software System of a Mobile Chekan-AM Gravimeter, Gyroscopy and Navigation, 2015, vol. 6, no. 4, pp. 278–287.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.