Опыт применения алгоритмов относительного позиционирования в электромагнитном поле двух диполей

Автор(ы): Третьякова Е.А.

Выпуск: 114

Рубрика: Управление подвижными объектами и навигация

Год: 2025

Библиография: Третьякова Е.А. Опыт применения алгоритмов относительного позиционирования в электромагнитном поле двух диполей // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 114. - С.345-360.

Дата опубликования: 31.03.2025

Ключевые слова: относительное позиционирование, переменное электромагнитное поле, источник, приёмник

Аннотация: Решение задачи относительного позиционирования источника и приёмника переменного магнитного поля заключается в определении радиус-вектора между рассматриваемыми объектами и их взаимной ориентации. В данной работе ставится задача определения взаимного пространственного расположения и ориентации двух объектов в электромагнитном поле. Актуальность обусловлена необходимостью повышения точности и достоверности результатов аэроэлектроразведки, особенно при наличии наведенных помех. Рассматривается метод относительного позиционирования источника и приёмника электромагнитного поля в поле двух диполей в трехмерной постановке. Реализованы два этапа: определение радиус-вектора «источник –приемник» и взаимной ориентации между ними. Приводится методика калибровки магнитных моментов источника поля, которая необходима для применения алгоритмов. Обрабатываются экспериментальные данные новой аэроэлектроразведочной системы. Проводится сравнение результатов, полученных для различных алгоритмов позиционирования: ГНСС-решение, двумерное электромагнитное позиционирование в поле двух диполей, трехмерное электромагнитное позиционирование в поле двух диполей. Анализируется возможность применения полученного решения для увеличения качества полученных данных, а именно, для борьбы с остаточной после стандартного метода компенсации наведенной помехой неопределенной природы. Результаты исследования показывают, что использование трехмерного электромагнитного позиционирования в поле двух диполей позволяет определить взаимное расположение объектов с точностью, не уступающей стандартному решению ГНСС, и в будущем разобраться с вопросом помех, что ведет к улучшению качества данных аэроэлектроразведки.

Author(s): Tretiakova E.

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

Issue: 114

Year: 2025

Keywords: relative positioning, alternating magnetic field, transmitter, reсeiver

Abstract: 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.