Методы построения трехмерных моделей геофизических полей на основе глубокой интеграции данных инерциальных и спутниковых измерений, производимых на борту летательных аппаратов.НИР

Methods of developing three-dimensional models of geophysical fields on the basis of deep integration of the INS and GNSS airborne data.

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Методы построения трехмерных моделей геофизических полей на основе глубокой интеграции данных инерциальных и спутниковых измерений, производимых на борту летательных аппаратов.
Результаты этапа: Полученные результаты за Этап 1: 1) разработан комплекс алгоритмов и программ постобработки измерений бескарданного аэрогравиметра, охватывающий все этапы постобработки; 2) разработана методика выполнения аэрогравиметрической съемки с бескарданным аэрогравиметром, успешно опробованная в реальных съемках; 3) получен вывод об успешной применимости разработанных алгоритмов к постобработке аэрогравиметрических измерений; 4) достигнутая точность обработки реальных данных составила 1 мГал, что удовлетворяет требованиям большинства прикладных задач геофизики; 5) разработаны математические модели и алгоритм интеграции инерциальных и спутниковых навигационных данных для аэрогравиметрических приложений; 6) разработаны калибровочные модели погрешностей для современных высокоточных инерциальных датчиков, применяемых в аэрогравиметрах и разработаны методики их калибровки.
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Методы построения трехмерных моделей геофизических полей на основе глубокой интеграции данных инерциальных и спутниковых измерений, производимых на борту летательных аппаратов.
Результаты этапа: В 2022 г. (Этап 2) научным коллективом получены следующие результаты: 1. Разработан комплекс алгоритмов постобработки первичных измерений бескарданного аэрогравиметра. Алгоритмы проверены обработкой экспериментальных данных гравиметров производства iMAR. Показано, что достижима точность определения аномалий силы тяжести на уровне 1 мГал, что удовлетворяет требованиям геодезии и разведочной геофизики. Показано также, что измерения с бескарданным аэрогравмиетром могут проводиться в условиях больших перегрузок, позволяя таким образом выполнять съемки в районах со сложным рельефом. 2. Разработана и успешно применена на практике методика выполнения аэрогравиметрических съемок с бескарданным аэрогравмиетром на разных носителях - самолетах различных серий (Ан-3, Ан-30) и на беспилотном летательном аппарате. 3. Результаты разработки алгоритмов бескарданной аэрогравиметрии опубликованы в ряде научных статей и докладах на ведущих российских и международных конференциях. 4. Разработаны новые математические модели и алгоритмы интеграции инерциальных и спутниковых навигационных данных для аэрогравиметрических приложений с использованием бескарданного гравиметра. Модели алгоритмы успешно проверены на реальных данных. 5. Разработаны расширенные калибровочные модели инструментальных погрешностей для современных высокоточных инерциальных датчиков, применяемых в бескараднных аэрогравиметрах. Разработаны методики и алгоритмы их калибровки и проверены на реальных данных калибровочных экспериментов с гравиметрами iMAR и отечественным прототипом бескарданного гравиметра. 6. Разработан алгоритм векторной аэрогравиметрии, учитывающий пространственные свойства поля силы тяжести Земли. Алгоритм проверен на реальных данных гравиметра iMAR. Впервые достигнута точность оценивания уклонений отвесной линии на уровне 2 мГал (эквивалентно 0.4-0.5 угл. сек.). 7. Сформулирован ряд задач оценивания, возникающих в задачах инерциальной и спутниковой навигации, на основе методов выпуклого анализа. Предложены алгоритмы их решения.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Методы построения трехмерных моделей геофизических полей на основе глубокой интеграции данных инерциальных и спутниковых измерений, производимых на борту летательных аппаратов.
Результаты этапа:
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Методы построения трехмерных моделей геофизических полей на основе глубокой интеграции данных инерциальных и спутниковых измерений, производимых на борту летательных аппаратов.4
Результаты этапа: 1. Проведено интенсивное тестирование программно-математического обеспечения обработки первичных данных бескарданных аэрогравиметров (для 4-х разных приборов). Результаты тес тирования докладывались на ряде представительных конференциях. 2. Разработан и прошел серьезное тестирование прототип алгоритма векторной аэрогравиметрии, основанный на локальной гармонической модели поля. 3. Разработан вариант построения алгоритмов векторной гравиметрии, когда вместо временной параметризации соответствующих моделей, используется их пространственная параметризация. Результаты имитационной отработки соответствующих алгоритмов показали перспективность постановки такой постановки задачи. 4. Произведено уточнение математических моделей и алгоритмов интеграции БИНС-ГНСС, позволивший с большее высокой точностью определять ориентацию корпуса БИНС за счет дооценивания ряда калибровочных параметров инерциальных датчиков в полете и уточнения результатов начальной и конечной выставок БИНС, а также путем применения докалибровки БИНС до и после полета. 5. Произведено уточнение моделей задач определения скоростей, ускорений летательного аппарата за счет обработки многочастотных фазовых измерений ГНСС. 6. Разработан и тестировался на экспериментальных данных алгоритм скалярной бескарданной аэрогравиметрии на основе данной модели и декорреляции погрешностей ГНСС за счет расширения вектора состояния гравиметрического фильтра. Показано, что данный алгоритм позволит повысить точность скалярной бескарданной аэрогравиметрии. 7. Уточнялась методика и модели расширенной калибровки высокоточной БИНС. Они использовались для калибровки нескольких аэрогравиметров . Переданное компании Аэрогеофизика программно-математическое обеспечение используется этой компанией сомостоятельно при обработке полетных данных трех бескарданных аэрогравиметров.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".