Влияние температуры и влажности окружающей среды на точность гравиметра «Чекан-АМ»

Главной задачей морской гравиметрии является получение точных и достоверных данных об аномалиях поля силы тяжести на акваториях. Современные гравиметрические комплексы типа «Чекан-АМ» обеспечивают высокую точность измерений за счет новых схемных и конструктивных решений в условиях, оговоренных в техническом описании. В статье рассматривается влияние температуры и влажности окружающей среды на точность гравиметра «Чекан-АМ». От этих метеорологических факторов зависит точность как на коротких периодах измерений в рамках отдельных галсов, так и на длительных в условиях отрыва от опорных пунктов во время экспедиций. В течение полутора лет авторы статьи проводили лабораторные испытания комплекса с одновременной регистрацией метеорологических параметров. По результатам наблюдений были определены корреляционные зависимости смещения нуль-пункта чувствительного элемента гравиметра от сезонных вариаций температуры и влажности. Были проанализированы также данные, полученные во время морских экспедиций, и влияние температуры на коротком временном диапазоне в процессе морской гравиметрической съемки. На основе результатов экспериментов показана целесообразность метеорологического мониторинга в ходе гравиметрических измерений, в том числе на научно-исследовательских судах. Дополнительная температурная помеха становится заметной при съемке на участке с незначительным изменением поля силы тяжести, и ее величина должна быть учтена при анализе и оценке полученных результатов.

1. Абрамов Д.В., Дробышев Н.В., Малышева Д.А. Оценка влияния окружающей температуры на долговременные высокоточные измерения гравиметром CG-5 Autograv // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 4. С. 20–29.

2. Бронштейн И.Г., Лившиц И.Л., Элинсон Л.С., Герасимова Н.Л., Соколов А.В. Кварцевый гравиметр. Патент на изобретение RUS 2171481 C1, 03.02.2000.

3. Гравиметр мобильный «Чекан-АМ». Описание типа средств измерений № 28044-11. 2011.

4. Евстифеев М.И., Краснов А.А., Соколов А.В., Старосельцева И.М., Элинсон Л.С., Железняк Л.К., Конешов В.Н. Гравиметрический датчик нового поколения // Измерительная техника. 2014. № 9. С. 12–15.

5. Железняк Л.К., Попов Е.И. Принципы построения и оптимальная схема современного морского гравиметра // Физико-техническая гравиметрия. М., Наука. 1982. С. 43–60.

6. Железняк Л.К. Долговременная стабильность упругой системы гравиметра // Гравиинерциальная аппаратура в геофизических исследованиях. М: ИФЗ АН СССР 1988. С. 74–87.

7. Краснов А.А., Соколов А.В. Изучение гравитационного поля труднодоступных районов Земли с использованием мобильного гравиметра «Чекан АМ» // Труды Института прикладной астрономии РАН. 2009. № 20. С. 353–357.

8. Краснов А.А., Соколов А.В., Элинсон Л.С. Новый аэроморской гравиметр серии «Чекан» // Гироскопия и навигация. 2014. №1 (84). С. 26–34.

9. Лоран П.Ж. Аппроксимация и оптимизация. М.: Мир, 1975. С. 496.

10. Михайлов П.С., Конешов В.Н., Погорелов В.В., Спесивцев А.А., Соловьев В.Н., Железняк Л.К. Высокостепенные модели гравитационного поля Земли: история развития, оценка перспективности и разрешающей способности // Наука и технологические разработки. 2020. Том 99. № 4. С. 5–33.

11. Соколов А.В., Краснов А.А., Коновалов А.Б. Автоматизация технологии изготовления кварцевой упругой системы мобильного гравиметра // Гироскопия и навигация. 2021. Т. 29. № 2 (113). С. 35–46. DOI 10.17285/0869-7035.0061.

12. Elsaka, B., Comparison of Different Polynomial Degrees for Correcting the Instrumental Drift of Scintrex CG-5 Autograv Gravimeter, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2020, 14(5), pp. 19–25.

13. Förste, C., Ince, E.S., Johann, F., Schwabe, J., Liebsch, G., Marine Gravimetry Activities on the Baltic Sea in the Framework of the EU Project FAMOS, Zeitschrift für Geodäsie, Geoin-formation und Landmanagement, 2020, 145 (5), pp. 287–294.

14. Merriam, J.B., Atmospheric pressure and gravity, Geophys. J. Int., 1992, vol. 109, issue 3, pp. 488–500.

15. Sandwell, D.T., Smith, W.H.F., Global marine gravity from retracked Geosat and ERS-1 altimetry: ridge segmentation versus spreading rate, Journal of Geophysical Research, 2009, vol. 114, Issue B1. B0141, pp. 1–18.

16. Spiridonov, E., Vinogradova, O., Boyarskiy, E., Afanasyeva, L., Atlantida3.1_2014 for windows: A software for tidal prediction, Bull. Inf. Marées Terrestres, 2015, no.149, pp. 12062–12081.