Experience of applying relative positioning algorithms in the electromagnetic field of two dipoles

封面

如何引用文章

全文:

详细

The solution of the problem of relative positioning of the alternating magnetic field transmitter and the receiver is to determine the radius vector between the objects under consideration and their mutual orientation. In this paper, determining the mutual spatial location and orientation of two objects in an electromagnetic field problem is set. The relevance is due to the need to improve the accuracy and reliability of the airborne electrical exploration results, especially in the presence of induced interference. The method of electromagnetic field source and receiver relative positioning in the field of two dipoles in a three-dimensional formulation is considered. Two stages are implemented: determining the source-receiver radius vector and their mutual orientation. A technique for calibrating the field source magnetic moments, which is necessary for applying the algorithms, is given. Experimental data of a new airborne electrical exploration system were processed. The results obtained for different positioning algorithms are compared: GNSS solution, two-dimensional electromagnetic positioning in the field of two dipoles, three-dimensional electromagnetic positioning in the field of two dipoles. The possibility of using the obtained solution to improve the quality of the obtained data is analyzed, namely, to control the uncertain nature residual induced interference after the standard compensation method. The study results show that the use of three-dimensional electromagnetic positioning in the two dipoles field allows determining the objects relative position with an accuracy not inferior to the standard GNSS solution, and in the future to deal with the issue of interference, which leads to an improvement in the quality of airborne electrical exploration data.

作者简介

Ekaterina Tretiakova

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: ekaterina_tretikova@mail.ru
Moscow

参考

  1. ВОЛКОВИЦКИЙ А.К., КАРШАКОВ Е.В., ПОПО-ВИЧ В.В. Низкочастотная индуктивная аэроэлектро-разведочная система ЕМ-4Н // Записки Горного инсти-тута. – 2009. – Т. 183. – С. 224–227.
  2. ЖДАНОВ М.С. Электроразведка. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1986. – С. 316.
  3. ЖЕЛАМСКИЙ М.В. Первая отечественная система магнитного позиционирования // Датчики и системы. – 2009. – №1. – С. 2–7.
  4. Инструкция по электроразведке: наземная электрораз-ведка, скважинная электроразведка, шахто-рудничная электроразведка, аэроэлектроразведка, морская элек-троразведка // Под ред. Л.А. Рейхерт. – Л.: Недра, 1984. – C. 352.
  5. КЕРЦМАН В.М., МОЙЛАНЕН Е.В., ПОДМОГОВ Ю.Г. Применение аэрогеофизики в зоне Центрально-Африканского разлома, на золоторудных месторожде-ниях в Иркутской области (Сухой Лог, Урях) и в Якутии // Золото и технологии. – 2020. – №4. – С. 74–80.
  6. КОЗАК С.З., АГЕЕВ В.В., МОЙЛАНЕН Е.В. и др. Ком-плексирование наземной и вертолетной электроразвед-ки методом переходных процессов при выделении участков, перспективных для бурения на воду (на 228 примере Якутии) // Инженерные изыскания. – 2015. – №10–11. – С. 42–45.
  7. КОЛЕСНИКОВ М.П., МАРТЫНОВА Л.А., ПАШКЕ-ВИЧ И.В. и др Метод позиционирования автономного необитаемого подводного аппарата в процессе приве-дения к причальному устройству // Изв. Тул. гос. ун–та. Технические науки. – 2015. – №11. – С. 38–48.
  8. МОЙЛАНЕН Е.В. Современные методы аэроэлектро-разведки // Физика Земли. – 2022. – Т. 68, №5. – С. 171–180
  9. НЕБЫЛОВ А.В., ПЕРЛЮК В.В., ЛЕОНТЬЕВА Т.С. Ис-следование технологии взаимной навигации и ориента-ции малых космических аппаратов в группе // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. – 2019. – Т. 18, №1. – С. 88–93.
  10. ОБОЛЕНСКИЙ Ю.Г., ПОХВАЛЕНСКИЙ В.Л., ЧЕГЛА-КОВ Д.И. Алгоритм автоматического управления ле-тательным аппаратом при дозаправке топливом в воз-духе // Труды МАИ. – 2013. – №65. – С. 1–17.
  11. ПАВЛОВ Б.В., ВОЛКОВИЦКИЙ А.К., КАРШАКОВ Е.В. Низкочастотная электромагнитная система относи-тельной навигации и ориентации // Гироскопия и нави-гация. – 2010. – С. 3–15.
  12. ТРЕТЬЯКОВА Е.А. Решение задачи относительного по-зиционирования в электромагнитном поле двух диполей // Труды 19-ой Всероссийской школы-конференции мо-лодых ученых «Управление большими системами» (УБ-С'2023, Воронеж). – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2023. – С. 401–407.
  13. ТХОРЕНКО М.Ю., КАРШАКОВ Е.В., ПАВЛОВ Б.В. и др Алгоритм позиционирования подвижного объекта в низкочастотном электромагнитном поле // Автоматика и телемеханика. – 2015. – №11. – С. 160–173.
  14. ФЕЛИКС Ж.Т., КАРШАКОВ Е.В., МЕЛЬНИКОВ П.В. и др Результаты сопоставления данных аэро- и назем-ных электроразведочных систем, используемых при по-исках кимберлитов в республике Ангола // Геофизика. – 2014. – №4. – С. 17–22.
  15. BARABANOVA L.P., BARABANOV O.O. Effective solu-tion of the problem of electromagnetic positioning based on two-axial radiator // Journal of Mathematical Sciences. – 2021. – Vol. 255, No. 5. – P. 551–560.
  16. BRODIE R., SAMBRIDGE M. A holistic approach to inver-sion of frequency-domain airborne EM data // Geophysics. – 2006. – Vol. 71, No. 6. – P. 301-312.
  17. KARSHAKOV E.V., TRETYAKOVA Е.A., KAPLUN D.V. Analysis of the self-interference model and compensation methods in airborne electromagnetics // Short abstracts of the 8th Workshop on Airborne Electromagnetics (AEM 2023, Fitzroy Island). Fitzroy Island: Australian Society of Exploration Geophysicists. – 2023. – Vol. 2023 (2). – P. 97–100 (1–4).
  18. LEGAULT J.M. Airborne Electromagnetic Systems – State of the Art and Future Directions // CSEG Recorder. – 2015. – Vol. 40, No. 6. – P. 38–49.
  19. LEGAULT J.M., KWAN K., GREIG J. et al. Targeting epi-thermal Au-Ag using helicopter TDEM, magnetic, and radi-ometric data at Lawyers Project, North-Central BC, Canada // Proc. of the 8th Int. Airborne Electromagnetics Workshop, (AEM–2023). – P. 1-6.
  20. PERSOVA M.G., SOLOVEICHIK Y.G., TRIGUBO-VICH G.M. et al. Geometric 3-D inversion of airborne time-domain electromagnetic data with applications to kimberlite pipes prospecting in a complex medium // Journal of Applied Geophysics. – 2022. – Vol. 200. – Art. 104611.
  21. RUTHERFORD J., IBRAHIMI T., MUNDAY T. et al. An Assessment of Water Sources for Heritage Listed Organic Mound Springs in NW Australia Using Airborne Geophysi-cal (Electromagnetics and Magnetics) and Satellite Remote Sensing Methods // Journal of Remote Sensing. – 2023. – Vol. 13(7):1288. – P. 1-30.
  22. TELFORD W.M., GELDART L.R. AND SHERIF R.E. Ap-plied Geophysics. – Cambridge University Press. – 2004. – P. 744.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载


Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».