Главные источники погрешности полевых измерений и меры по снижению их влияния

15.01.2017

Распространенные в настоящее время аэромагнитометры обладают существенным недостатком, влияющим на качество полевых измерений, — смещением нуля за время работы на заданных маршрутах. Изменения происходят в основном вследствие влияния температуры на отдельные элементы аппаратуры, а также по другим причинам, происхождение которых не всегда может быть установлено.
Смещение нуля, достигавшее у магнитометра АСГМ-25 нескольких десятков гамм за время полета, не является линейной функцией времени, вследствие чего введение поправок вызывает большие затруднения. У магнитометров АМ-13 и АММ-13 нуль значительно устойчивее.
Полноценный контроль нуля Г-аэромагнитометров решается путем применения протонных магнитометров, устанавливаемых совместно с феррозондовыми приборами; последние могут записывать поле ΔT непрерывно, протонные же магнитометры — периодически через определенные интервалы времени.
В настоящее время величина смещения нуля от начала до конца одного полета определяется сравнением записи на контрольном маршруте (KM) до и после работы на производственных маршрутах. KM выбирается вблизи аэродрома длиной 20—30 км в спокойном магнитном поле; разность средних значений ординат первого и второго контрольных полетов определяет величину смещения нуля. В принципе возможно определение смещения нуля за время полета по показаниям прибора на земле до взлета и после посадки при соблюдении определенных условий: достаточной продолжительности работы прибора до подъема в воздух и неизменном положении прибора относительно самолета, а также положения самолета на земле. При обработке ординаты кривых ΔТ на маршрутах исправляются па величину смещения нуля в предположении, что установленное смещение происходило пропорционально времени. Действительное изменение нуля происходит иначе, иногда даже со сменою знака за время восьмичасового полета, поэтому исправленные магнитограммы могут сохранить значительную погрешность рассматриваемой природы.
Предлагалось несколько различных вариантов для более точного определения смещения пуля через меньшие интервалы времени, но ни один из них не свободен от тех или иных недостатков. Наибольшее распространение получила идея создания опорной сети маршрутов, осуществляемой различными приемами. В отвлеченном виде идея очень проста: до производства съемки по намеченным маршрутам произвести возможно точные измерения (путем повторения) по ряду опорных маршрутов, перпендикулярных к производственным; при пересечении опорных маршрутов возникает возможность контролировать нулевое значение на магнитограмме. Однако реализация этого кажущегося простым приема встречает очень серьезные трудности, так как опорные маршруты должны иметь большое количество хорошо опознаваемых ориентиров и проходить в магнитном поле с небольшими градиентами. При невыполнении последнего условия даже небольшая ошибка в определении точки пересечения маршрутов (имеется в виду изображение их в плане) может стать дополнительным источником погрешности. Указанные условия для создания опорной сети маршрутов редко встречаются, ввиду чего такой метод контроля должен считаться весьма ограниченным. Более удобным является способ последовательного замыкания отработанных площадей, в результате чего повторные измерения могут быть использованы для приведения измерений к одному уровню.
Возможны измерения смещения пуля через интервалы времени, равные длительности прохождения целого числа маршрутов, путем повторного измерения поля в начале n-го маршрута после окончания съемки на n+1-м и перед съемкой на n+2-м маршруте. Отрезок с повторным измерением может быть длиной 10—15 км. Метод вполне удовлетворительный при длине маршрутов не более приблизительно 200 км (так как в противном случае интервалы времени будут велики), но он слишком дорог — много времени требуется на развороты и заходы самолета на маршруты.
Почти во всех партиях применяется метод последующего контроля единого уровня выбранного нуля: после завершения съемки на заданной площади с определенного аэродрома производятся измерения по маршрутам, пересекающим производственные в наиболее спокойном поле. При хорошей привязке секущих маршрутов и высокой точности измерения (что устанавливается повторными измерениями) можно получить доброкачественные материалы для выравнивания нуля кривых ΔT по производственным маршрутам.
Если нет материалов для контроля нуля кривой ΔT в интервале между измерениями на КМ, то построение карт магнитного поля сильно осложняется; на картах магнитного поля, представленного в виде изолиний, обнаруживаются контуры, явно не связанные с геологическим строением и являющиеся следствием неустраненного смещения нуля. Пример такой карты (выкопировки) дан на рис. 48.
Главные источники погрешности	полевых измерений и меры по снижению их влияния

При установке магнитометра на самолете дополнительные погрешности измерений поля ΔT возникают вследствие изменения магнитного поля ферромагнитных деталей самолета, намагничивающихся в земном магнитном поле. Изменения возникают вследствие изменения положения самолета относительно вектора геомагнитного поля. Для снижения этих помех чувствительный элемент укрепляется на стабилизаторе, где магнитное поле самолета наиболее устойчиво. Постоянная и переменная части магнитного поля самолета компенсируются соответственно полем постоянных магнитов и полем стержней из мягкого железа, аналогично тому, как это разработано для устранения девиации компасов на кораблях.
На территориях, где возможно передвижение на автомобилях без дорог, аэромагнитометры применяются для магнитной съемки на земной поверхности с движущегося автомобиля. В этих условиях магнитные помехи, создаваемые автомобилем, особенно значительны. Применительно к условиям автомобильного движения разработаны конкретные указания по устранению помех рассматриваемой природы.
При съемке больших площадей возникает необходимость производить работы с различных аэродромов, и, следовательно, вблизи каждого аэродрома выбирать новый КМ. Для приведения измерений ΔT всей территории к единому уровню необходимо определить превышение поля ΔT на новом KM относительно предыдущего. При единичном полете измеренная разность значений будет содержать погрешность, являющуюся следствием смещения нуля. В общем случае эта погрешность тем больше, чем больше длительность перелета с одного аэродрома на другой. Для уменьшения ее рекомендуется, по крайней мере, двукратное измерение превышения поля ΔT, а при большом расхождении повторного измерения — новое измерение.
С той же целью при смыкании площадей съемки различных партий предусматривается обязательное частичное перекрытие площадей на стыках. Эта мера не гарантирует хорошей увязки съемки различных партий, ввиду чего в последние годы производится увязка с помощью наземных измерений абсолютного значения напряженности T на некоторых небольших площадях на расстоянии в несколько сот километров одна от другой. После снятия нормального поля, определяемого по картам Института земного магнетизма, остаток ΔT используется в качестве опорного для приведения результатов аэромагнитной съемки к одному уровню. Метод является очень громоздким, дорогим и не обладает высокой точностью. После внедрения новой аппаратуры с устойчивым нулем рассматриваемая задача может быть решена значительно дешевле и точнее.