Введение к работе
Актуальность задачи. С возрастанием объемов и укрупнением масштаба аэрогеофизических съемок, опережающих и сопровождающих геологическое картирование и геолого-поисковые работы, повышаются требования к достоверности и точности геофизической информации. В связи с этим разрабатываются новые виды измерительной аппаратуры с улучшенными техническими характеристиками, создаются более совершенные методики и технологии. Однако, в развитии методов и средств навигационно-геодезического обеспечения аэрогеофизических съемок, являющихся важной составной частью общей технологии съемочных работ, в настоящее время наметилось существенное отставание, что стало препятствием на пути реализаций высоких технико-эксплуатационных характеристик современной аэрогеофизической аппаратуры. Решение этой проблемы требует разработки и применения в аэрогеофизике принципиально новых средств навигации, позволяющих существенно повысить качество геофизической информации и, следовательно, - геологическую эффективность аэрогеофизических работ.
Цель и задачи исследований. Целые диссертационной работы является обоснование и разработка методов и средств навигационно-геодезического обеспечения аэрогэофизических съемок на базе наиболее перспективных систем навигации.
Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие основные задачи:
определить влияние характеристик навигационно-гео-
2.
дезических средств на эффективность съемочных работ, для оценки которой предложено использовать относительный критерий качество/стоимость, где качество аэрогеофизической съемки характеризуется объемом достоверной геологической информации, полученной по ее результатам;
выполнить анализ эффективности аэрогеофизических съемок, использующих традиционные средства навигационно-геодеэического обеспечения, и обосновать необходимость применения в аэрогеофиэике новых, перспективных систем навигации;
определить зависимость качества аэрогеофизических съемок, выполняемых с использованием аппаратуры' потребителей среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем, от основных технических характеристик систем навигации;
обосновать аппаратурные решения и методические рекомендации по проведению аэрогеофизических съемок с использованием среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем;
получить экспериментальное подтверждение правильности теоретических предпосылок. рекомь-чдаций и выводов.
Научная новизна диссертационной работы определяется следующими результатами исследований:
на основе анализа технических возможностей современных навигационных средств обоснована перспективность и
3.
целесообразность использования систем спутниковой навигации для проведения аэрогеофизических съемок;
определена зависимость эффективности аэрогеофизических съемок от надежности и точности спутниковых навигационных измерений, состава, структуры и режима работы навигационной аппаратуры потребителей;
выявлены особенности проведения и разработана технология аэрогеофизических съемок, выполняемых в условиях неполного состава подсистем космических аппаратов систем спутниковой навигации на этапе их частичного развертывания и при работе над местностью со сложным рельефом.
Научная новизна исследований подтверждена восемью авторскими свидетельствами на изобретения NN 1753846, 748840, 553751, 345554, 310377, 305494. 74641 и 57277.
Практическая ценность выполненных исследований состоит в том, что по их результатам:
разработана гибкая комплексная структура спутниковой аппаратуры потребителей и даны рекомендации по выбору режима ее работы для навигационно-геодезического обеспечения аэрогеофизических съемок различных масштабов;
предложена методика определения рационального времени проведения съемочных работ при использовании среднеор-битальных спутниковых радионавигационных систем;.
создан и опробован на практике автоматизированный спутниковый навигационно-геодезический комплекс для аэро-
4.
геофизических съемок;
разработана и апробирована усовершенствованная технология съемочных работ с использованием систем спутниковой навигации, позволяющая существенно повысить эффективность аэрогеофизических съемок.
Защищаемые положения. По результатам выполненных исследований на защиту выносятся следующие основные положения:
обоснование структуры, состава и режима работы спутниковой навигационной аппаратуры для аэрогеофизических съемок в зависимости от их масштаба, рельефа местности проведения съемочных работ и текущего состояния подсистем космических аппаратов систем навигации;
усовершенствованная технология аэрогеофизических съемок, выполняемых с использованием среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем, обеспечивающая высокую эффективность съемочных работ вплоть до масштаба 1 : 10000 над местностью со сложным рельефом, включая без-ориентирные и горные районы.
Апробация работы и фактические материалы. Основные положения диссертационной работы представлены в научных публикацих и докладах автора:
на Всесоюзной школе передового опыта "Применение высокоточной аэромагнитной съемки при поисках месторождение нефти и газа" 26-29 марта 1990 г., Пенинград,
5.
на отраслевой совещании "Перспективы разработки специализированной спутниковой навигационной аппаратуры для геологии" 06 марта 1991 г. , Ленинград,
на Всероссийской научно-технической конференции "Современное состояние, проблемы морской и воздушной навигации" 10-12 ноября 1992 г., С.-Петербург,
обсуждались на семинарах и научно-технических советах в ВИРГ-Рудгеофизика.
По материалам диссертации разработаны технические задания на ОКР спутникового навигационно-геодезического комплекса для геологоразведочных работ (шифр "Геология") и на комплект дополнительного навигационного оборудования для аппаратуры радиационной и геофизической разведки экологического самолета-лаборатории (шифр "Алтай-РР"); разработан, изготовлен и испытан в полевых условиях опытный образец спутниковой навигационной аппаратуры для аэро^ео-физических съемок.
Личный вклад автора. Автором лично:
выполнен анализ эффективности аэрогеофизических съемок при использовании существующих средств навигационно-геодезического обеспечения съемочных работ;
обоснованы целесообразность и перспективность использования среднеорбитальных спухяиковых систем для навигационно-геодезического обеспечения аэрогеофизических съемок;
определены особенности аэрогеофизических съемок,
б.
выполняемых с использованием среднеорбитальных систем спутниковой навигации;
разработаны рекомендации по выбору состава и структуры спутниковой навигационной аппаратуры для аэрогеофизических съемок;
предложена и обоснована методика определения рационального времени проведения аэрогеофизических съемок при использовании спутниковых систем навигации;
разработана усовершенствованная технология аэрогеофизических съемок, использующих системы спутниковой навигации;
выполнено практическое апробирование усовершенствованной технологии аэрогеофизических съемок при использовании среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем.
Публикации по теме исследований. По тематике вопросов, исследованных в диссертации, опубликовано 17 научных работ автора и 5 научно-технических отчетов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, четыре главы, заключение и список использованной литературы. Объем работы - 177 страниц печатного текста, в том числе -21 таблица и 20 иллюстраций. Список литературы содержит 125 наименований отечественных и зарубежных работ.
Автор считает долгом выразить глубокую признатель-
7.
ность научному руководителю - д.т.н.. проф. Молчанову А.А.
за неоценимую помощь в обшей постановке задачи и посто
янное внимание к работе; научному консультанту - д. т. н. ,
проф. Устинову О. Н. , а также к. т.н. Цирелю B.C., к.г.-м.н.
Воробьеву В.П.. к.т.н. Лапко А.П., к.г.-м.н. Глебовско
му Ю.С. , к.т.н. Филимонову В. В. и всем коллегам по работе
за ценные советы, постоянные консультации и обсуждение
материалов диссертации.