航空重力梯度测量飞行姿态影响及误差校正

在石油和金属矿勘探中,相对于重力异常数据,航空重力梯度数据含有更多的高频信号成分,能更好的描述小的异常特征。为了得到地下异常体的真实重力梯度数据,需要全张量梯度测量数据中有效地去除飞机自身梯度值的影响。针对这一影响,提出线性的校正方法。考虑飞行姿态的改变引起的空间坐标系的变化,在校正过程中给出旋转矩阵和张量转换矩阵来实现坐标系的统一。通过模型实验分析了自身梯度值随姿态角变化情况,用实际梯度数据计算证明了该方法能够减小几个E的姿态误差,有效提高数据的精度。     

航空重力梯度仪研究现状及发展趋势

简要介绍了重力梯度仪的发展历程,重点叙述了旋转加速度计航空重力梯度仪的工作原理及研发过程,系统调研了航空重力梯度仪的仪器现状,跟踪了航空重力梯度仪的研究动态.     

航空重力梯度仪实时重力梯度解调方法

为了进一步提高重力梯度测量精度,提出了一种实时解调相位角补偿和重力梯度实时处理方法。首先根据重力梯度仪样机结构特性给出了重力梯度解调相位角的求解过程和求解算式,然后研究了实时重力梯度解调方法并给出了重力梯度解调算式,最后在重力梯度信号半物理仿真平台上进行了仿真实验测试。测试结果表明,所提方法可以明显提高重力梯度测量精度,具有较高的工程应用价值,可以为航空重力梯度仪的研制提供技术参考。     

基于多元线性回归的航空重力梯度测量自身梯度校正

航空重力梯度勘探中,载体自身产生的重力梯度效应对于超高精度的重力梯度仪而言是一种严重的干扰。由于载体结构复杂,用常规的载体建模并正演难以精确去除这种干扰。本文从统计学角度出发,用多元线性回归来处理自身梯度效应,不需要对载体模型做出任何假设与近似,用纯数据驱动的方式来校正自身梯度的干扰。回归诊断与模型仿真验证了这种校正方式有较高的准确性,并且当实际的转角落在地面标定的范围内时具备预测能力。     

基于深度学习的重力梯度事后误差补偿方法

旋转式重力梯度仪动态测量的误差补偿是航空重力梯度测量的关键技术.因深度学习直接提取数据特征,有望补偿以往通过建模难以补偿的误差,从而进一步提高误差补偿效果,笔者提出了基于深度学习的航空重力梯度测量事后误差补偿方法,利用航空试验实测数据建立数据集,搭建并训练由梯度仪运动参数映射到梯度仪输出噪声的神经网络,利用该网络预测梯...     

国外航空物探测量系统近年来若干进展

航空物探测量作为一种高效的地球物理勘查技术方法,在地质调查、油气与固体矿产资源勘查等许多领域发挥着重要的作用,已成为开展国土资源调查及矿产资源潜力评价研究的重要技术手段.笔者较为系统地介绍了国内外航空磁力梯度测量系统、航空电磁测量系统、航空伽马能谱测量系统、航空重力测量系统及配套测量技术的相关技术指标、研究现状与趋势以及应用领域.通过对比分析发现,该方法在国外已经发展的比较成熟,然而,在国内该项技术仍处于发展中,许多航空物探关键测量技术与国外相比仍存在较大的差距.因此,我国航空物探测量技术还需要加快发展.     

重力梯度测量的现状及复兴

评述重力梯度测量的发展史,介绍重力梯度的各种应用,预测重力梯度测量的前景.由于重力梯度值或重力高次导数具有比重力本身高的分辨率,特别适合于探测或研究局部的小地质体及其细节;由于美国海军秘密重力梯度仪技术的公开,并投入工业应用,以及多种新型重力梯度仪正在加速研究,重力梯度测量在石油、金属矿勘探和小地质体探测以及研究方面必将起更重要的作用.     

基于重力及重力梯度数据的位场偏移成像

为了验证位场偏移快速成像方法的有效性以及对比基于重力和重力梯度数据的偏移成像的效果,笔者利用MATLAB编写了重力及重力梯度数据位场偏移成像的算法,并进行了模型正演计算,发现基于梯度数据的偏移成像的横向分辨率、抗噪性和抗背景场能力好于重力数据的偏移成像,并且能够较好的确定模型的中心埋深。将此方法应用于葫芦岛市黑鱼沟的某铅锌矿洞的深度计算中,验证了该方法的有效性。     

二维簧片重力梯度仪的研制

利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术,开展了重力梯度测量装置的研制,这种设计使整个悬挂系统在2个方向上扭转灵敏,增强了系统的稳定性,确保了整个系统的灵敏度.初步实验结果表明,该簧片重力梯度仪的梯度分量Wxx-Wzz和Wxz的分辨率分别达到了47 E和37 E,它主要受到系统检测电路噪声的限制.     

三维高精度重磁位场曲面延拓方法

为了在三维不规则起伏观测曲面上直接进行高精度重磁位场延拓,本文提出了两种精度高、适应性强、计算速度快、分块处理误差小且易于在微小型计算机上实现的位场曲面延拓方法--三角函数法和偶层位法。通过理论模型试算和实际资料处理,验证了本方法及其软件的正确性及可靠性。     

重力梯度测量对加速度计温度系数的需求分析

加速度计的零位偏置、标度系数对温度很敏感,从而影响重力梯度测量系统的精度,将加速度计零位偏置、标度系数的温度系数代入重力梯度测量方程中,并给定重力梯度测量系统的精度、测量范围和温度变化范围,经过仿真计算得到系统对加速度计温度系数的要求.最后,选取某典型加速度计,通过优化组合,温度系数两正、两负配对使用,使得4只加速度计标度系数的温度系数和从15.255 ppm/℃降低到1.075 ppm/℃,满足系统要求.     

世界重力梯度仪的研究现状

在对地下结构的探测过程中,重力梯度仪器的研制及其科学的布设方式已经成了一个世界关注的研究课题。笔者介绍了目前世界上存在的基于扭矩和差分加速度计两种测量原理的重力梯度仪,并对其测量原理进行简要描述。然后对基于光学和原子干涉重力梯度测量仪器进行描述,最后介绍了作者提出的重力梯度测量光路,为自主研发绝对重力梯度仪提供技术参考。     

航空瞬变电磁数据背景场去除研究

与地面瞬变电磁法相比,航空瞬变电磁法受不同的噪声类型影响较大,如天电噪声、运动噪声等,并且背景场对数据的影响也是不可忽略的。由于背景场中含有一次场信息,使得背景场幅值远大于含有地质信息的二次场信号。为较清晰地获得地下电性结构,需找到可以高效去除背景场的方法。本文提出利用线性插值方法来对背景场问题进行研究。首先,获得前、后高空飞行的测线数据,经过叠加、平均计算得到叠加周期内相同采样时间道的响应值,然后,利用插值原理针对每个采样时间道建立一个插值函数,最后,根据飞行时间来计算工区每条测线上采集数据的背景场值,从而达到去除背景场的目的。实测数据背景场去除的算例表明,该方法可较好地去除背景场对二次场异常的掩盖,去除后可较清晰地判断异常出现的位置。时间域航空电磁数据预处理包含较多处理模块,该方法的提出为高效的数据处理奠定了基础。     

安大略湖上的航空重力测量试验

我们于１９９１年３月在安大略湖上开展了航空重力测量，实施这一测量的目的，是要对采用小型飞机开展航空重力观测这种方便快速、价格低廉的测量方法进行可行性研究。本次所采遥仪器为拉柯斯特－降贝尔格线性动态重力仪，并装备有数字控制器的Ｌａｐ－ｔｏｐ型微机。这套设备安装在引擎ＰｉｐｅｒＮａｖａｊｏ飞机上。在邻近的基点上采用天宝４０００型ＧＰＳ接收机采集信号，并选择差分工作形式提供精确的定位数据，在飞机上则使用     

重力和磁力勘探进入新时期

评论了航空重力测量和航空磁测观测技术,认为重力和磁力勘探进入一个新时期的标志是:航空矢量磁测、全张量磁力梯度测量、航空重力测量、重力梯度测量和无人飞行器地球物理探测。     

区域航空γ能谱场地球化学解释及预测方法的探讨

本文以“铀矿区域评价准则”为依据,试用因子分析主成分比值法,铀对钍(钾)的区域相对场法和铀成矿有利指数法,对我国YW-10和YW-10B两个测区的区域航空γ能谱场进行了地球化学解释及预测方法的研究,与已知矿区660测区从宏观上做了对比分析,并研究了γ能谱参数在走向长270km,宽50—70km空间上的分布变化规律。研究结果表明,这些方法对了解成岩时原始铀的分布及后期铀的地球化学活动规律,估计成岩、成矿阶段铀源岩可能提供的生铀量,识别铀成矿有利地区是有用的。     

中国地区地磁正常场模型研究

基于2000年中国地区的实测地磁3分量数据,分别选用Taylor模型和第四代地磁场综合模型--CM4计算并绘制出正常场分布图.由于2种正常场分布较为相似,为了进一步比较研究,分别将实测值减去2种正常场模型值以得到2种磁异常值,并利用曲面Spline模型绘制各地磁分量磁异常图,结果显示:2种异常图分布基本一致,以CM4模型作为正常场与国界外的地磁分布结合得较好,适合进行大尺度的磁场研究,计算的磁异常分布在国内以负异常为主;以Taylor模型作为正常场适合进行局部区域的磁场研究,获得的磁异常图正负分布较为均匀、合理.     

航空重力异常估计方法研究

探讨、研究了航空重力异常估计方法,基于卡尔曼滤波平滑技术,研制了航空重力异常估计软件。研究表明:采用该软件进行重力异常估计,与引进的GT-1A系统软件的数据处理结果相比,其差值的标准偏差在1 mGal之内。