Temperature and Humidity Impact on the Accuracy of Chekan-AM Gravimeter
https://doi.org/10.17285/0869-7035.0091
Abstract
Marine gravimetry aims to obtain accurate and reliable data on gravity field anomalies in water areas. Modern gravimetric systems such as Chekan-AM feature high accuracy due to the novel circuit and design solutions in the conditions specified in the technical description. The article discusses the influence of ambient temperature and humidity on the accuracy of the Chekan-AM gravimeter. These meteorological factors matter both during short measurement periods, within individual survey lines, and long periods, during expeditions far away from the reference points. For 18 months, the authors of the article have been carrying out laboratory tests of the gravimeter with simultaneous registration of meteorological parameters. Based on the observation results, the correlation dependences of the zero-point drift of the gravimeter sensitive element on seasonal temperature and humidity variations were calculated. Marine expeditions data were also studied, with analysis of the temperature impact over a short time period during the marine gravimetric survey. Based on the results of the experiments it was shown that meteorological monitoring should be performed in the course of gravimetric surveys, including those onboard research vessels. An additional thermal noise becomes noticeable in the survey conducted in an area with low variations in the gravity field, and it should be considered when analyzing and evaluating the results.
About the Authors
L. K. ZheleznyakRussian Federation
Moscow
V. N. Koneshov
Russian Federation
Vladimir
P. S. Mikhailov
Russian Federation
Vladimir
M. N. Drobyshev
Russian Federation
Vladimir
V. N. Solov’ev
Russian Federation
Vladimir
References
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.
Review
For citations:
Zheleznyak L.K., Koneshov V.N., Mikhailov P.S., Drobyshev M.N., Solov’ev V.N. Temperature and Humidity Impact on the Accuracy of Chekan-AM Gravimeter. Gyroscopy and Navigation. 2022;30(2):58-70. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.0091