Беспилотную систему для электромагнитных зондирований представили учёные

Эксперименты на чувствительность и эффект «затухания» электромагнитного поля в геологической среде, выполнение площадной съемки и построение трёхмерной модели распределения параметра сопротивления в воде и горных породах дна Байкала - такие задачи выполняла группа под руководством научного руководителя Сибирской школы геонаук Александра Паршина в районе посёлка Большое Голоустное (оз.Байкал).

К исследованиям подключились студенты ИРНИТУ Дарья Субботина, Игорь Коншин и Илья Лобузов, обучающиеся по специальности «Геоинформационные системы». Одновременно ребята являются штатными сотрудниками Сибирской школы геонаук.

Подготовленный студентами летательный аппарат благополучно взлетел в небо над Байкалом. Беспилотник совершил несколько рейсов к установленной на некотором удалении от берега питающей линии протяженностью в 3 километра. С помощью генератора она подаёт в воду слабый импульсный ток. Двигаясь по заданной траектории, аппаратура сделала все необходимые записи полученных параметров.

«Год назад в Большом Голоустном мы тестировали один из первых вариантов нашей беспилотной системы SibGIS UAS-TEM на совершенно простые вещи. Тогда это была фактически бета-версия системы, которая включала заимствованные из других разработанных коллективом консорциума i.GeoDesign технологии для наземной или беспилотной съемки. Это были индукционные датчики «Цикл-50», аналого-цифровой преобразователь МАРС и другие компоненты, не позволяющие в полной мере реализовать высокий потенциал методики БПЛА-электромагнитных зондирований.

Тем не менее, уже тогда удалось подготовить интересный материал для демонстрации базовых возможностей метода, доказать, что съемки методом переходных процессов (МПП) с БПЛА позволяют получать хороший результат и продемонстрировать значительную глубинность», - рассказывает Александр Паршин.

По его информации, метод переходных процессов основан на последовательном включении и выключении тока в заземленной на концах длинной линии, и изучении кривых спада вторичной электродвижущей силы в геологической среде. Ток включается на время, достаточное для установления в геологической среде постоянного поля, а затем резко выключается. По форме кривой спада можно рассчитать распределение электрического сопротивления в точке измерений от поверхности на глубину. Поскольку различные горные породы, руды, водоносные горизонты имеют разное сопротивление, полученные данные являются очень информативными.

Однако на ранних стадиях на результаты измерений сильно влияет непростой характер «затухания» тока в питающей линии. Это влияние необходимо «вычитать» из измеренных кривых затухания поля в геологической среде. Зачастую, при наземном или аэроспособе МПП этим не занимаются, просто «отрезают» ранние времена. В итоге о первых десятках метров глубины нет информации. Специалисты ИРНИТУ считают, что получение этих данных повышает информативность геологических исследований и влияет на стоимость проведения геологоразведочных работ.

Используя метод переходных процессов, можно значительно увеличить площадь исследования и совершать облет не только в окрестностях питающей линии. Таким образом собирается достаточно большой объем данных для проведения расчётных экспериментов и адаптации программных сред.

Специалисты Сибирской школы геонаук в ходе опытно-методического семинара продемонстрировали методы влияния питающей линии на результаты измерений на ранних временах и способность оперативно выполнять моделирование сопротивлений геологического разреза. Все это существенно оптимизирует экономику и геологическую информативность метода БПЛА-МПП.

Андрей Семакин (ИРНИТУ)